«Те эмбрионы, у которых с помощью генетических тестов обнаруживаются вредные мутации, не переносят в…

«Те эмбрионы, у которых с помощью генетических тестов обнаруживаются вредные мутации, не переносят в матку».
Американка,являющаяся носителем гена параганглиомы — отказалась от аборта и искусственного оплодотворения
Об этом в своей статье рассказал американский врач-генетик Стивен Липкин.

Стивен Монро Липкин — практикующий врач-генетик, приверженец доказательной медицины, профессор Медицинского колледжа Корнеллского университета (США).

Параганглиомы образуются из клеток нервной системы, которые примостились на крупных кровеносных сосудах, сбегающих вдоль средней линии тела вниз от места соединения головы с шеей до ягодиц. Эти клетки похожи на часовых в сторожевой башне, которые должны обнаруживать кислород. Если клетки не чувствуют кислород, они выделяют в кровь химические вещества для ускорения сердцебиения и дыхания, чтобы увеличить приток крови, повысить давление и, соответственно, снабжение тканей кислородом. Это элемент стратегии «бей или беги».

Когда множество таких клеток собирается вместе, образуя параганглиому, их общий химический сигнал усиливается, и возникает учащенное сердцебиение, потливость, панические атаки, а в худшем случае даже сердечные приступы.
Страшнее всего, что параганглиомные клетки опухоли могут озлокачествляясь превращаться в раковые, отрываться и бесконтрольно распространяться по организму, образуя разрушительные метастазы.

Параганглиомы очень редко бывают у человека. Они встречаются у коров, свиней и даже африканских слонов. Кислород нужен всем животным. Поскольку у нас, Homo sapiens, и у них одни и те же основные физиологические механизмы, обусловленные схожими генами, то, как правило, у разных видов встречаются схожие генетические заболевания.

Розалинд Т. выросла в Скалистых горах в семье, где было восемь детей. Ее здоровью в детстве можно было только позавидовать. Образованная, в хорошей физической форме, после колледжа она отправилась в восточную часть страны, в Нью-Йорк, за теми широкими профессиональными возможностями, которые открываются при работе в крупнейших мировых компаниях, обосновавшихся среди небоскребов Манхэттена.

Здесь она вышла замуж и ловко управлялась со всем множеством обязанностей, которые сваливаются на городскую семью, где оба супруга заняты карьерой.
Отправиться к врачу – это, пожалуй, совсем не то, чего хотелось бы занятому человеку, а тем более работающей матери в прекрасный осенний день в Нью-Йорке. Однако Розалинд приехала через весь город, чтобы рассказать мне о своем случае. Ей было за 30. Высокая, уверенная в себе, хорошо одетая в деловом стиле, Розалинд была на третьем месяце беременности. И у нее возникли вопросы.

У мамы Розалинд было два двоюродных брата. И у обоих после 30 развилась параганглиома. Поскольку этот диагноз со сложно произносимым названием весьма необычен, очень неожиданным было такое совпадение внутри одной семьи. И действительно, в США ежегодно регистрируется менее 500 случаев этой формы опухоли, поэтому вероятность, что она случайно возникнет у двух родственников одного возраста, живущих неподалеку друг от друга, примерно такая же, как вероятность встретить сразу двух знаменитостей, случайно прогуливающихся в одном и том же районе в одно и то же время.

Из-за столь необычного совпадения семейный врач порекомендовал проконсультироваться со специалистом по медицинской генетике. Примерно от четверти до половины случаев параганглиомы связано с генетическими нарушениями…
Хотя это очень редкая опухоль, существует как минимум девять генов (а скорее всего, их больше), мутация в которых приводит к развитию параганглиомы и родственного ей чуть более редкого заболевания – феохромоцитомы. Эти гены активны в первые несколько месяцев беременности, когда в нервном гребне эмбриона образуются стволовые клетки, из которых разовьется мозг и нервная система.

По мере развития плода некоторые из этих стволовых клеток мигрируют из нервного гребня, чтобы помочь мозгу регулировать давление крови.

Клетки, из которых потом разовьются параганглии, карабкаются, перескакивают и огибают артерии и вены, в то время как родственные им хромаффинные клетки мигрируют к верхней части почек, и там из них формируются надпочечники (название надпочечников происходит от лат. ad renal – «на почках»). При опасности надпочечники могут быстро выделять в кровяное русло вещества, которые называются катехоламины и помогают запустить реакцию «бей или беги».

Феохромоцитому иногда называют параганглиомой надпочечников. Если вы смотрите в микроскоп при большом увеличении, клетки феохромоцитомы и параганглиомы почти невозможно отличить друг от друга…
Непонятно, почему мутации в таком большом количестве генов вызывают столь редкую форму опухоли, может быть, это связано с тем, что в клетках нервной системы обычно экспрессируется (то есть с них производится синтез РНК и белков) больше генов, чем в клетках других органов. Там, где больше активных частей, может быть больше поломок.

Некоторые другие гены, связанные с семейной параганглиомой, ведут себя необычно: они вызывают заболевание только в том случае, если были получены от отца. Так получается потому, что эти гены обладают нетипичным свойством: за счет механизма, который называется геномный импринтинг, экспрессия происходит только с отцовской копии гена.
У большинства генов «включаются» и производят РНК, а затем белок, обе копии, и отцовская и материнская одновременно. Однако существует чуть меньше 2000 генов, у которых синтез РНК и белка происходит только с копии, полученной от одного из родителей, эти гены называют импринтированными. В некоторых случаях работает только отцовская копия гена, а в других – только материнская.

Геномный импринтинг был впервые описан в начале 1980-х гг., когда проводились эксперименты по пересадке мужского или женского ядра в одноклеточном эмбрионе, так что в итоге получался полный набор хромосом. Выяснилось, что для нормального развития плода и рождения затем здорового ребенка нужно, чтобы генетический материал был и от матери, и от отца…

Мы не можем воспроизводить себя сами, чтобы появился ребенок, нам нужен партнер. В процессе импринтинга на одну из копий гена в качестве химической метки вешается метильная группа, таким образом обозначается, какой ген от папы, а какой – от мамы, и влияние каждого четко ограничивается и должным образом контролируется.

Таким образом, у трех генов, повышающих риск развития параганглиомы (c трудно произносимыми именами SDHD, SDHAF2, а также ген MAX, это название может показаться забавным некоторым родителям сыновей), за счет импринтинга выключены копии, полученные от матери. Поскольку у этой тройки генов работают только отцовские копии, мутации в них приводят к развитию параганглиомы, только если получены с отцовской стороны.

У родственников Розалинд взяли кровь, провели ДНК-анализ, и через несколько месяцев им сообщили, что у них одинаковая мутация в гене, связанном с семейной формой параганглиомы. Как и предполагалось на основе семейного анамнеза, это был не импринтированный ген, а такой, который вызывал заболевание независимо от пола. Это был ген сукцинатдегидрогеназы В (SDHB).

В общей сложности более десяти человек из этой семьи сделали анализ. В их числе была и мать Розалинд, которая с изумлением узнала, что у нее та же мутация, хотя за более чем 30 лет жизни у нее никогда не было каких-либо явных проблем со здоровьем.
Однако у ее двоюродного брата Мартина, у которого тоже была эта мутация, после 20 лет начали появляться симптомы: учащенное сердцебиение, головные боли и приступы тревожности. Оказалось, что это было вызвано ни одной, ни двумя, а целыми тремя ранее не выявленными параганглиомами, образовавшимися вокруг верхней части почек.

Большинство параганглиом доброкачественны, они не способны образовывать метастазы в других частях тела, проникать в органы и создавать проблемы. Поэтому в данном случае, несмотря на то что неприятности могли бы возникнуть, вопреки опасениям, все три опухоли удалось успешно удалить, и Мартина вылечили.

По иронии судьбы эти приступы, которые были достаточно неприятными, возможно, спасли Мартину жизнь, поскольку привлекли внимание к опухолям. Если бы опухоли «молчали» и не давали таких тревожных симптомов, то есть вероятность что они остались бы незамеченными, в то время как копились бы дальнейшие мутации, они бы озлокачествилились и появились бы метастазы.
Эта проблема особенно актуальна для гена SDHB, поскольку среди остальных девяти именно он чаще всего вызывает образование мигрирующих опухолей, которые распространяются по организму. Если такое происходит, с опухолями становится крайне сложно бороться.

Мы пока не знаем, как влияют гены и окружающая среда, почему у одного человека заболевание возникает, а у другого с точно такой же мутацией – нет. По-видимому, в процессе задействованы митохондрии. Митохондрии – это клеточные «машины», которые потребляют кислород и используют его для получения энергии, необходимой для работы организма, например когда нужно убежать от хищника.

Если в одной из двух копий гена SDHB имеется мутация, время от времени в работе митохондриальных «машин» происходят сбои. Это приводит к образованию свободных радикалов, которые, выйдя из митохондрии, могут повреждать ДНК, вызывая мутации.
Кроме того, SDHB помогает расщеплять вещество, которое называется сукцинат. В целом сукцинат обычно накапливается, когда клетка недополучает кислород. Когда сукцината много, клеткам кажется, что они задыхаются. Накопившийся сукцинат прикрепляется к определенным белкам, изменяя их форму.

Подобно центральному бейсбольному игроку, надевшему теплую куртку при выходе на поле в жаркий день, белок, облепленный сукцинатами, просто не сможет хорошо выполнять свою работу. Молекулы с прицепившимся сукцинатом липкие и пухлые, и, когда они сталкиваются с другими белками, запускается процесс, подобный падению костяшек домино.

Это приводит к своеобразной внутриклеточной панике, которая называется «клеточный стресс». Организм получает сигнал, что нужно больше клеток, отслеживающих содержание кислорода. Клетки, находящиеся в стрессе, начинают делиться и вырабатывать катехоламины, передающие химический сигнал о том, что нужно больше кислорода.

Хотя одна и та же мутация имеется во всех клетках тела, но у параганглионарных клеток для определения содержания кислорода в митохондриях используются белки, к которым особенно хорошо приклеивается сукцинат, поэтому среди всех работающих клеток эти страдают особенно сильно.

Существует гипотеза, что проживание высоко над уровнем моря в условиях пониженного содержания кислорода может повышать риск развития параганглиомы. Может быть, тот факт, что родственники Розалинд выросли в разреженном воздухе на западе Скалистых гор, и эта мутация не просто совпадение.

И действительно, в недавних исследованиях показано, что параганглиомы по меньшей мере в пять раз чаще встречаются у людей, живущих на больших высотах…Но такие параганглиомы часто остаются незамеченными, потому что редко вырастают до размера, при котором возникают явные медицинские проблемы.

Тем, у кого есть мутантный ген семейной параганглиомы, настоятельно не рекомендуется курить. Курение табака или электронных сигарет не только снижает содержание кислорода в легких, но и заставляет рецепторы мозга приспособиться к более низкому уровню кислорода. Разумеется, важно также избегать пассивного курения (к счастью для нее и других, курение в ресторанах и магазинах Нью-Йорка теперь запрещено законом).

У другой пациентки, Терри, после 30 лет появились приступы, которые начинались с довольно слабых проявлений, но за последующие два с половиной года быстро прогрессировали. Даже когда она занималась самыми обычными делами, например пылесосила в гостиной, периодически на нее накатывала тревога, так что все ее тело становилось напряженным и зажатым.

Ее руки начинали дрожать, как у пожилой женщины. Сердце ускорялось, и каждый его удар отдавался в висках. Она начинала задыхаться, лицо бледнело, она была на грани обморока. Чтобы облегчить свое состояние, она бегала трусцой, ездила на велосипеде или занималась на беговой дорожке.
В этом случае упражнения оказались полезными для ее здоровья весьма неожиданным и непрямым способом. От бега на асфальте у Терри появилась боль в правом тазобедренном суставе – это частая проблема у тех, кто занимается бегом….

Она вынуждена была обратиться к услугам спортивной медицины и сделать МРТ беспокоящего сустава. В углу снимка внимательный рентгенолог из нашей больницы случайно заметил светло-серое пятно на верхней части правой почки. Это пятно оказалось близким родственником параганглиомы – феохромоцитомой.
Терри была убеждена, что ее приступы были чистым проявлением стресса, стандартным последствием современной городской семейной жизни в наше тревожное время. Многие люди, не подозревающие о наличии у себя подобных опухолей, чувствуют себя неловко, потому что им говорят, что все проблемы у них в голове.

С одной стороны, феохромоцитома – это не повод для радости, но, с другой стороны, Терри испытала облегчение, узнав, что ее приступы имеют определенную физиологическую причину и, кроме того, болезнь поддается лечению. Она вспоминает, что, проснувшись после операции, впервые за многие годы почувствовала облегчение и возможность отдохнуть. С тех пор у Терри все хорошо, новые опухоли у нее не появляются.

Пациентам, у которых была параганглиома или феохромоцитома, мы рекомендуем в дальнейшем регулярно обследоваться, чтобы не пропустить новую параганглиому на ранней стадии, еще до появления симптомов. Для них мы проводим ежегодный осмотр и МРТ, чтобы заметить подозрительные комочки и вздутия, так же, как мы это делаем для некоторых пациентов с наследственной формой рака молочной железы. С помощью МРТ мы осматриваем все тело, кроме головы, рук и ног.

Розалинд узнала, что у нее мутация SDHB, когда была на 20-й неделе беременности. Имея хорошее образование и высококвалифицированную работу в области корпоративных финансов, она поняла, что с помощью новейших технологий …

Продолжение — https://vk.com/@doc_med-amerikankayavlyauschayasya-nositelem-gena-paragangliomy-ot