Анализ крови на днк клетки

Еще 50 лет назад идея изучения генотипа человека в ходе лабораторной диагностики казалась ученым фантастикой. Они знали, что наследственная информация заключена в молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), которая содержится в клетках нашего тела, однако процесс расшифровки этих данных виделся безгранично сложным, долгим и крайне дорогостоящим. Сегодня ДНК-анализ из высоких научных технологий перешел в разряд повсеместных исследований, доступных каждому пациенту.

Анализ ДНК: передовой метод превентивной диагностики

Чтобы понять, что такое ДНК, лучше представлять себе не химическое соединение, а компьютерную программу, написанную на особом языке программирования. В этом языке всего четыре буквы — «А», «Ц», «Г» и «Т» (они соответствуют первым буквам названий участков молекулы — азотистых оснований, входящих в состав ДНК). Последовательностью этих четырех букв закодированы все существующие гены, благодаря которым в организме человека синтезируются белки. Другими словами, в ДНК записано, когда, сколько и каких белков будет произведено в нашем теле — начиная с эмбрионального периода и до самой смерти. Это определяет не только нашу внешность (цвет глаз и волос, рост, черты лица, оттенок кожи и т. д.), но отчасти и характер, и предрасположенность к некоторым заболеваниям. Зная, что за информация содержится в ДНК, можно в любой момент жизни определить, какие генетические неполадки есть в организме человека и какова вероятность, что они однажды дадут о себе знать. Более того — такой анализ может сообщить, как наше тело будет реагировать на определенные лекарства.

Из истории

Впервые ДНК была выделена еще в середине XIX века, но тогда ученые не знали, зачем нужна эта молекула, и посчитали ее источником фосфора в организме. Лишь спустя без малого сто лет американцы Джеймс Уотсон и Френсис Крик сумели описать структуру ДНК — две спиралевидные цепочки, перекрученные между собой. Благодаря такой форме последовательность информации надежно сохраняется в клетках организма и при необходимости точно копируется для передачи данных другим клеткам или — следующим поколениям.

Вскоре после того, как ученые узнали структуру ДНК, они задумались над возможностью расшифровки содержащейся в ней информации. Были предложены сразу несколько методик, позволяющих выделять, копировать и читать «кусочки» молекулы, записывая содержащийся в ней генетический код.

В 2003 году исследователи заявили об успешном окончании проекта «Геном человека», в рамках которого выполнялась амбициозная задача: расшифровка абсолютно всех молекул ДНК, содержащихся в 23 парах хромосом человека. Таким образом, ученые получили информацию о месте расположения всех генов, определяющих наше развитие и жизнедеятельность, — нарисовали генетическую карту человека.

В настоящее время использование ДНК-анализа в медицине только набирает обороты: и врачи, и пациенты постепенно приходят к осознанию того, какие возможности открывает полученная в ходе такой диагностики информация. В некоторых странах поиск генов, обуславливающих наследственную предрасположенность к раку, уже стал привычной практикой, но в России такие анализы пока еще сравнительно редки. С другой стороны, подобную услугу предлагают многие крупные частные лаборатории, и при желании каждый из нас имеет возможность «заглянуть в свои гены» уже сейчас.

Как делают анализ ДНК

Анализ ДНК используется не только в медицине, но и в криминалистике, и в юриспруденции. Самая популярная потребность в таком исследовании — определение отцовства. Сравнение ДНК ребенка и его потенциального папы в лабораторных условиях позволяет получить ответ практически со 100% ной точностью, причем многие лаборатории предлагают провести такой тест еще на этапе беременности.

Это интересно!

Нередко ДНК-анализ становится единственным шансом наказать виновника серьезного преступления. Примечательно, что впервые техника получения «генетических отпечатков пальцев» — ДНК-дактилоскопия — была применена буквально спустя несколько месяцев после ее разработки. Автора методики, британского генетика Алека Джеффриса, привлекли к расследованию серии жестоких убийств молодых девушек, и благодаря обследованию всех мужчин, проживающих в городке, где было совершено преступление, маньяк был найден. В 2015 году эту историю экранизировали — сериал, посвященный ДНК-дактилоскопии, получил название «Код убийцы».

Поскольку ДНК содержится в большинстве живых клеток, в качестве материала для анализа могут использоваться самые разные частицы: буккальный эпителий (мазок с внутренней поверхности щеки), слюна, кровь, ногти, волосяные луковицы, сперма, ушная сера, отделяемое из носа, плодный материал (после аборта или выкидыша) и так далее. Важно, чтобы биоматериал поступил в лабораторию в достаточном количестве, поэтому для получения достоверных результатов желательно сдавать на ДНК-анализ кровь из вены, причем в медицинском учреждении.

Однако в некоторых случаях, когда такой сценарий невозможен или нежелателен, специалисты могут провести анализ и по другим образцам. Так или иначе, состав молекулы ДНК одинаков абсолютно во всех клетках нашего тела (кроме сперматозоидов и яйцеклеток), поэтому при правильной технологии проведения исследования вы сможете получить достоверный результат.

ДНК-анализ состоит из нескольких этапов и требует использования высокотехнологичного оборудования и особых реактивов. По этой причине такую услугу редко предлагают маленькие лаборатории и частные медицинские центры, расположенные в небольших населенных пунктах. Но генетический биоматериал, требующий анализа (ватную палочку в пробирке, волос, кусочек ногтя, салфетку или высушенную жевательную резинку со следами слюны), можно отправить в специальной пробирке или контейнере по почте. Юридической силы результаты такой диагностики иметь не будут, однако при соблюдении всех технологий анализ покажет точный результат.

Важно знать!

ДНК-анализ не имеет ничего общего с генетической диагностикой по отпечаткам пальцев, компьютерной диагностикой организма, прайм-тестом на непереносимость продуктов и другими сомнительными и псевдонаучными методиками, которые часто упоминаются в уличной рекламе или газетах с объявлениями. Генетическое тестирование возможно только в условиях сертифицированной медицинской лаборатории, обладающей соответствующей лицензией и оборудованием. Анализ ДНК занимает как минимум неделю, а его результаты часто выдаются вместе с заключением врача-генетика. Результаты анализа будут действительны на протяжении всей жизни пациента.

Методы ДНК-анализа и расшифровка результатов

Несмотря на научный прогресс, ДНК-анализ остается технологически сложной процедурой, ведь речь идет об исследовании микроскопических структур, состоящих из миллионов «букв», последовательность которых следует установить. Это называется секвенированием ДНК.

Для того чтобы «прочитать» молекулу, ее для начала нужно выделить, затем многократно скопировать, а после — «нарезать» на небольшие кусочки, удобные для анализа. Азотистые основания, составляющие «алфавит» генетического кода, при этом окрашиваются особым флуоресцентным красителем, благодаря которому в ходе дальнейшего анализа их можно будет распознать при просвечивании лазером.

Некоторые современные методы секвенирования ДНК напоминают компьютерную томографию, в ходе которой одна-единственная нить ДНК проходит через нанопору, а компьютер фиксирует изменения ионного тока в единицу времени, что позволяет распознать каждую «букву» генетического кода.

Технологии продолжают совершенствоваться, что позволяет ускорить и удешевить процесс ДНК-анализа. Это достигается за счет одномоментного «чтения» сразу нескольких участков ДНК, разработки нового программного обеспечения и усложнения конструкции приборов, предназначенных для автоматического секвенирования, — секвенаторов.

Так, с момента появления первых секвенаторов в 90-е годы минувшего столетия ученым удалось снизить стоимость ДНК-анализа в 13 раз.

Наибольшую известность получили следующие методики секвенирования ДНК:

Метод Сэнгера (метод терминации цепи).
Пиросеквенирование (секвенирование путем синтеза).
Секвенирование на основе лигирования.
Секвенирование ДНК одиночных молекул.
Нанопоровое секвенирование (тот самый «ДНК-томограф»).

Что показывает анализ ДНК

Возможности ДНК-анализа выходят за пределы подтверждения уже установленного другими методами диагноза — с его помощью можно узнать о заболеваниях, которые еще никак себя не проявили, но при стечении определенных обстоятельств могут серьезно пошатнуть здоровье пациента.

С помощью анализа ДНК определяется:

наследственная предрасположенность к конкретным патологиям, которые уже встречались в семье (например, раку или психическим заболеваниям);
общий «генетический анамнез» человека, который желает знать наверняка, какие заболевания могут возникнуть у него в будущем;
причина неясных симптомов в отсутствии возможности поставить диагноз иным путем (особенно актуально для детей с редкой генетической патологией);
индивидуальная непереносимость определенных лекарственных препаратов;
степень генетического родства с предполагаемыми членами семьи;
вероятность осложнений во время беременности;
склонность к алкоголизму или наркомании (на основании выявления генов, ответственных за синтез ферментов, способных расщеплять алкоголь и другие соединения);
риски при наличии серьезных физических нагрузок (важно для профессиональных спортсменов);
возможные причины бесплодия и т.д.

Благодаря ДНК-анализу будущие родители могут оценить вероятность рождения ребенка с наследственной патологией, а в случае, если заболевание уже выявлено у малыша, — с первых месяцев его жизни выработать оптимальный план лечения, который позволит избежать осложнений.

Сроки готовности и стоимость анализа

Как правило, сроки и стоимость ДНК-анализа пропорциональны объему исследования: чем больше информации вы хотите получить, тем больший объем ДНК предстоит «прочитать» специалистам, сопоставив полученные данные с имеющимися сведениями о функциях обнаруженных генов.

Стоимость анализа ДНК начинается от 1000–1500 рублей (для исследования одного гена) и заканчивается сотнями тысяч рублей — при заказе полного генетического обследования. Сумма обуславливается используемым для анализа методом, видом биоматериала, срочностью диагностики, ценовой политикой лаборатории и многими другими параметрами.

Срок проведения анализа составляет в среднем 3–4 недели — в зависимости от того, где проводится тест (образцы могут быть отправлены в другую лабораторию, где есть соответствующее оборудование), какие реактивы потребуются для его проведения и каков объем предполагаемой работы.

Источник

Anti-dsDNA (антиДНК) или антитела двухцепочечной ДНК относятся к неоднородной группе антител против ДНК двухспиральной, а также являются лабораторными маркерами СКВ (системная красная волчанка).

Аутоантителами против ДНК, которые расположены внутри ядра, называют антитела к двуспиральной ДНК. Точной причины их появления в крови установлено не было.

Что такое антитела?

антитела к двуспиральной днк норма

Иммунной системой человека производятся антитела, так называемые специальные белки, борющиеся с различными паразитами, вирусами, грибками, бактериями, то есть с инородными элементами на генетическом уровне. В задачу любых антител входит уничтожать инородный материал и не трогать клетки родные, что называется механизмом аутотолерантности.

Бывают случаи, когда ответ иммунной системы направляется против собственных тканей и клеток, а не инородных. Тогда имеет место развитие аутоиммунной болезни, а антитела, вырабатываемые против своих же клеток и их компонентов, специалисты называют аутоиммунными.

Если случается серьезная «поломка» иммунитета, повышается уровень аутоантител, чего становится вполне достаточно для постановки пациенту диагноза.

Антитела к двуспиральной ДНК – это не одно антитело, а целый их комплекс, мишенью которого является ДНК ядра клетки.

Анализ на антитела является высокочувствительным при диагностике СКВ, то есть, при положительном результате можно говорить о подтверждении диагноза. В 70-80% случаев больные выявляются именно этим анализом. Однако в связи с недостаточной чувствительностью исследования требуется большая осторожность при чтении результатов анализа, поскольку, если результат отрицателен, то далеко не факт, что у пациента нет СКВ.

Данные анализы чаще всего назначаются ревматологом. Но может быть выписано направление и терапевтом, и нефрологом, и дерматологом. Все будет зависеть от того, к какому специалисту обратился пациент изначально. Иммунологическая лаборатория — это то место, где проводят исследование на антитела. Специальная подготовка к анализу не нужна.

СКВ — системная красная волчанка

антитела к нативной двуспиральной днк

СКВ является тяжелым аутоиммунным заболеванием, поражающем одновременно несколько систем и органов (системы головного мозга, кожи, почек, суставов, сосудов и сердца). Одновременное присутствие симптомов у всех органов не обязательно. Проявления волчанки достаточно разнообразны: у одного человека будут преобладать кожные симптомы, у другого, например, – почечные.

Антитела к нативной двуспиральной ДНК помогут выявить данное заболевание.

Факторы риска развития системной красной волчанки

Изменения гормонального фона (роды, беременность, менструации), которые вызывают пролактин и эстроген, чем объясняется большая частота, 90%, заболеваний, среди женского населения.
Предрасположенность на генетическом уровне, которую подтверждает наличие у родственников пациентов, больных СКВ низкого уровня некоторых антигенов системы HLA и аутоантител.
Лекарственные средства – «Метилдопа», «Прокаинамид», «Гидралазин».
Вирусная инфекция, запускающая аутоиммунные процессы.
Солнечное облучение (ультрафиолетовые лучи приводят клетки кожи к апоптозу, оголяют ДНК, и она становится видима иммунной системе).

Анализ антител к двуспиральной ДНК очень информативен.

Симптоматика СКВ

антитела к двуспиральной днк

Общими признаками проявления можно назвать увеличение лимфоузлов, усталость и слабость, повышение температуры тела, снижение веса, боль в суставах и мышцах.

Люпус нефрит или поражение почек (функции почек снижены и присутствует триада лабораторных симптомов).
Артралгия и артрит, вызывающие воспаления и болезненные ощущения в суставах запястий, кистей, рентгеновский снимок которых покажет снижение плотности кости вокруг сустава (периартикулярный остеопороз), однако эрозий не будет.
Серозит, то есть воспаление серозной оболочки легких и сердца (плеврит, перикардит).
Фоточувствительность, вызывающая ухудшение симптомов после пребывания на солнце.
Высыпания, в том числе и на лице, бабочкообразная сыпь. Антитела к двуспиральной ДНК будут обнаружены обязательно.

Синдром нефритический — 45-65%.
Микрогематурия — наличие 80% эритроцитов в осадке мочи.
Протеинурия, связана с потерей белка вместе с мочой в объеме больше 0,5 г/с, то есть 100%.
Очень редко появление в моче значительного количества лейкоцитов (пиурия), особенно в отсутствие инфекций мочевыводящих путей.

На сетчатке образуются ватообразные очаги, также отекает сосочек зрительного нерва.
Наличие острого люпус пневмонита, поражения легких, ассоциации кашля и лихорадки с пятнистым альвеолярным инфильтратом.
Проявления нейропсихических состояний, начиная от депрессий и заканчивая эпилептиформными пароксизмами, психозами и нарушениями зрения.

При выявлении у пациента с СКВ антител к двуспиральной ДНК требуется повторный контроль через 1-3-6-12 месяцев. Это зависит от тяжести болезни. У этих пациентов повышается риск развития поражения почек, потому что комплексы антиДНК с комплексами иммунными ведут к повреждению почек.

Анализ на антиДНК

Это анализ необходим:

Чтобы спрогнозировать успешность лечения.
Когда подозревают наличествующее системное аутоиммунное заболевание.
Когда результат ENA антител, исследования антител антинуклеарных положительный.
Когда присутствуют симптомы СКВ.
Когда подозревают наличие системной болезни, в особенности СКВ.
Для дифференциальной диагностики суставного синдрома.
Когда положителен результат анализа на антиядерные антитела.
Для прогнозирования развития поражения почек.
Для контроля протекания СКВ.

Что с человеком происходит, когда у него повышены антитела к двуспиральной ДНК?

Симптоматика для проведения определения антиДНК

Увеличивается температура тела, лимфатические узлы, снижается вес, появляется усталость.
При артрите, воспалении сустава, проявляемом отечностью, болью, повышением температуры на этом участке, покраснением кожи и нарушением подвижности.
При появлении атипичных психических и неврологических симптомов.
При плеврите или перикардите неясного происхождения.
При синдроме Рейно, то есть периодическом изменении цвета пальцев кистей и стоп (покраснение, бледность, посинение), нарушением их чувствительности и болями.
При заболеваниях почек, имеющих иммунный генез или изменениях результатов анализа мочи (гематурия, протеинурия).
При кожных симптомах – утолщении кожи, сыпи, особенно после солнечных ванн.
При гемолитической анемии, разрушении эритроцитов при повышении уровня билирубина в моче и крови.
При нейтропении, сниженном количестве нейтрофилов в лейкоцитарной формуле.
При тромбоцитопении, снижении числа тромбоцитов в крови.

Антитела к двуспиральной ДНК: норма

В норме результат анализа должен быть отрицателен, а концентрация 0-25 МЕ/мл.

Если результат положителен, можно говорить о: первичном билиарном циррозе; СКВ; инфекционном мононуклеозе; эффективности лечения (СКВ в стадии ремиссии); хроническом гепатите С и В; синдроме Шегрена; смешанном заболевании соединительной ткани.

ДНК двуспиральная и антитела (IgG и IgM иммуноглобулины) образуют иммунный комплекс. Он и обуславливает определенную симптоматику, характерную для СКВ.

Если результат отрицателен, говорят о лекарственной волчанке или об отсутствии СКВ.

Что влияет на результат анализа?

Высокие показатели антиДНК ассоциируются с люпус нефритом, обострением заболевания или отсутствием контроля за болезнью.
Низкие показатели антиДНК ассоциируются с эффективностью проводимой терапии и достижением стадии ремиссии заболевания.
АнтиДНК является специфическим показателем СКВ, но может наблюдаться также и при других болезнях (аутоиммунных, хроническом гепатите С и В).
Если антиДНК отсутствует, это не исключает диагноз СКВ.
Обнаружение антиДНК у больного без каких-либо симптомов и прочих критериев этой болезни не трактуют в пользу постановки диагноза СКВ.

Важные замечания

Анализ крови на антитела к двуспиральной ДНКпроводится вместе с нижеприведенными исследованиями:

бета-2-микроглобулином;
общим анализом крови;
антицентромерными антителами;
общим анализом мочи;
антигистоновыми антителами;
печеночными пробами (щелочная фосфатаза, билирубин, ГГТ, АСТ, АЛТ);
ревмопробами (АСЛО, С-реактивный белок, ревматоидный фактор, скорость оседания эритроцитов);
антителами к цитруллиновому пептиду (АЦЦП);
антинуклеарными антителами (ANA). Являются самыми хорошо изученными аутоантителами наряду с ревматоидным фактором. Были открыты в 1957 г., и одновременно исследователи доказали связь с СКВ. При этом антитела к двуспиральной ДНК повышены;

anti-SSB и anti-SSA антителами;

anti-SCL-70 антителами;

anti-nRNP антителами;

anti-Sm антителами;
anti-sp100 антителами.

Два факта об антиДНК

Кроме того, антиДНК появляется в крови в связи со следующими причинами:

миеломной болезни;
СКВ, критерием диагноза которой является получение положительного результата исследования;
правовирусной инфекции;
лекарственно инуцированной СКВ;
ВИЧ;
синдроме Шегрена;
цитомегаловирусной инфекции;
синдроме Шарпа (смешанном заболевании соединительной ткани);
инфекционном мононуклеозе;
ревматоидном артрите;
первичном билиарном циррозе;
системной склеродермией;
вирусном гепатите С;
вирусном гепатите В.

Поэтому кровь на антитела к двуспиральной ДНК берут довольно часто.

Источник