Современная классификация и номенклатура хромосомных аномалий

Хромосомные болезни или синдромы могут проявляться и в так называемых «мозаичных формах», к которым приводит неправильное деление клеток на различных стадиях эмбрионального развития (то есть внутриутробно) Как правило, при мозаичных формах хромосомных синдромов отсутствуют отдельные характерные признаки и наблюдают более легкое течение заболевания, но доминирующие признаки практически всегда присутствуют

Отмеченные выше сбалансированные изменения хромосом обычно не ведут к аномалиям фенотипа, но в последнее время появляются публикации, в которых при названных нарушениях описываются хромосомные синдромы [3-5]. Кроме того, описаны и семейные случаи, когда одни члены семьи, имея сбалансированный ка- риотип или дополнительную маркерную хромосому, здоровы, тогда как другие имеют признаки хромосомного синдрома, в том числе и задержку психомоторного развития [6, 7] Подобные случаи вызывают определенные трудности в цитогенетиче- ской диагностике, связанные с ограничением возможности классических методов [4, 5, 8] Цитогенетические методы диагностики позволяют судить о кариотипе больного - числе и структуре хромосом Однако эти методы не информативны в диагностике умственной отсталости и ВПР при хромосомной патологии типа добавочных маркерных хромосом, сложных случаев хромосомного мозаицизма с небольшой долей аномальных клеток, одновременном участии в хромосомных перестройках более трех хромосом, сбалансированных транслокаций Перечисленные аномалии могут приводить к болезням (синдромам), которые описаны ниже В настоящее время эти трудности практически преодолены, и это связано с развитием такой науки, как молекулярная цитогенетика [5-7, 9-11].

Достижения молекулярной цитогенетики в последние десятилетия связаны с принципиально новыми подходами к диагностике наследственно обусловленной патологии и, в частности, хромосомных аномалий [3, 5, 7, 12-14]. Это стало возможным в результате разработки и внедрения в клиническую цитогенетику комплекса новых технологий, таких как ДНК диагностика, гибридизация нуклеиновых кислот на препарате [9, 15], а также компьютерных систем для анализа хромосом [16]. ДНК диагностика основана на использовании технологии рекомбинантных молекул ДНК и приготовлении специальных проб для выявления и молекулярного анализа генетических дефектов [17-19]. Флюоресцентная гибридизация на препарате (FISH - fluorescence in situ hybridization) включает применение специально подготовленных (флюоресцирующих) ДНК проб для выявления генетических дефектов на хромосомном уровне после проведения молеку- лярно-цитогенетической процедуры с использованием современной флюоресцентной микроскопии Компьютерные системы для анализа хромосом включают специальные телекамеры для выявления сверхслабых сигналов после проведения гибридизации, а также программы, позволяющие проводить автоматизированный анализ хромосом и высокоэффективную многоцветовую детекцию ДНК зондов для диагностики хромосомных и генных нарушений на микроскопическом уровне [16].

Идентификация хромосомной патологии базируется на основе использования различных типов ДНК зондов [17-20], позволяющих маркировать индивидуальные хромосомы или их отдельные участки. ДНК зонды, как правило, представляют собой клонированные фрагменты генома человека или их отдельных участков, при гибридизации которых с метафазными или интерфазными хромосомами можно определить особенности хромосомного набора и наличие даже незначительных хромосомных нарушений, что невозможно выявить классическими цитоге- нетическими методами [10, 14, 21]. Наиболее часто в клинической цитогенетике применяют хромосомоспецифичные центро- мерные ДНК зонды, позволяющие эффективно определять распространенные хромосомные нарушения, такие как синдромы Дауна, Патау, Эдвардса, Клайнфелтера, Шере- шевского-Тернера, трисомии X, дисомии Y, особенно их мозаичные формы с небольшим процентом аномальных клеток.

Для успешной идентификации наиболее частых и социально значимых хромосомопа- тий необходимо располагать большой коллекцией хромосомоспецифичных ДНК зондов. Оригинальная коллекция ДНК проб соз- дана в Центре психического здоровья РАМН и Московском НИИ педиатрии и детской хирургии Росздрава [16,18-20,22,23]. Она эффективно используется для определения сложных форм хромосомной патологии, ведущей к нарушению психического, умственного, физического развития, а также к ВПР. При этом используется многоцветовая флюоресцентная гибридизация на препарате для маркирования хромосом или их участков, включая центромерные и теломерные районы и их индивидуальные сегменты. Для повышения эффективности молекупярно-цито- генетической диагностики были разработаны также оригинальные методы «быстрой» FISH (в течение 15-20 мин), специально адаптированные для эффективной идентификации хромосом и их нарушений [15,24].

Благодаря оригинальным подходам и методическим разработкам, диагностика охватывает практически весь спектр хромосомных аномалий, что, в первую очередь, позволяет выделять из обширной группы детей с недифференцированной задержкой умственного и психомоторного развития как редкие, так и мозаичные формы хорошо известных хромосомных синдромов [15-18, 22].

Кариотип человека в норме, а также при хромосомных заболеваниях требует унифицированной системы описания или символики хромосом. В настоящее время клинические генетики и цитогенетики, невропатологи, педиатры, психологи и психиатры используют для описания хромосомных аномалий и синдромов «Международную систему для цитогенетической номенклатуры человека (1995; 2005)» («Ап International System for Human Cytogenetic Nomenclature (1995; 2005)», или «ISCN 1995; 2005») [25].

В номенклатуре существует определенная символика для описания как нормальных кариотипов (46,XY - мальчик и 46,XX - девочка), так и всех типов хромосомных аномалий. Структурные аномалии типа делеций, дупликаций, инверсий, инсерций и транслокаций обозначаются как del, dup, inv, ins и t, соответственно. Маркерные хромосомы в кариотипе обозначаются как mar, а кольцевая хромосома - г. При рассуждении о происхождении различных аномалий хромосом, в том числе и маркерных, применяют обозначение der (derivation - происхождение). Численные аномалии обозначаются измененным числом хромосом в кариотипе и указанием /+/ или 1-І той или иной присутствующей или отсутствующей хромосомы (исключением являются половые хромосомы, при количественных аномалиях которых /+/ или 1-І никогда не ставятся). Например, синдром Дауна в цитогенетической номенклатуре записывается как 47,XX,+21 (девочка) и 47.XY.+21 (мальчик), синдром Тернера - 45,X, а синдром Клайнфелтера - 47.XXY. Причем, отсутствие одного из гомологов хромосом или его части (делеция) в кариотипе, несмотря на тип аберрации (численной или структурной), носит название моносомии (полной или частичной), а присутствие - трисомии (полной или частичной). Полиплоидии отражаются только числом хромосом. При мозаицизме обозначают каждый аномальный и нормальный клон, после которого записывают число проанализированных клеток с данным кариотипом. Например, запись кариотипа 47.XY.+21 [60]/46,XY[40] говорит о том, что у мальчика с мозаичной формой синдрома Дауна при анализе 100 клеток обнаружено 40 клеток с нормальным мужским кариотипом и 60 клеток с регулярной трисомией по хромосоме 21, характерной для детей с синдромом Дауна.

В последних вариантах номенклатуры (1995; 2005) введены обозначения для мо- лекулярно-цитогенетической диагностики (ISH - гибридизация на препарате). При описании хромосомного набора врач-цито- генетик должен указать на присутствие /+/ или отсутствие 1-І хромосомного материала после проведения анализа под микроскопом интерфазных или метафазных ядер. При этом непременно следует указать хромосомную специфику и название ДНК пробы, применяемой в конкретном случае.

Практически все хромосомные синдромы характеризуются нервно-психическими нарушениями, ВПР и/или MAP На первом году жизни ребенка можно выявить многие из них. Показано, что из нескольких сотен хромосомных аномалий только '/₆ часть можно считать хромосомными синдромами, то есть клинически распознаваемыми состояниями [4] Ниже приведены краткие характеристики наиболее распространенных и клинически распознаваемых хромосомных синдромов.

5.2.1. Моносомии длинного плеча хромосомы 1(1 q-)

В зависимости от утраченного района на длинном плече хромосомы 1 моносомии делятся на проксимальные, промежуточные (интерстициальные) и дистальные делеции [1, 4, 26]. Для больных с проксимальной делецией (q21-25) характерны пренатальная гипоплазия (масса тела 2000-2400 г), задержка психомоторного развития, микробрахицефалия, расщелины губы и неба, низкорасположенные ушные раковины, короткие пальцы кистей и стоп, дисплазия ногтей, паховые и пупочные грыжи, гипоплазия гениталий, крип- торхизм Встречаются пороки сердца и гипоплазия почек. На рис. 5.1 представлен мальчик с типичной клинической картиной проксимальной делеции длинного плеча хромосомы 1 в результате транслокации хромосомы 1 и 17. Диагноз поставлен с помощью молекулярно-цитогенети- ческих методов [13]

Промежуточные (интерстициальные) делеции характеризуются пренатальной гипоплазией (средняя масса тела 2100 г при доношенной беременности), задержкой психомоторного развития, микроцефалией, широким плоским переносьем, микрогенией, низкорасположенными деформированными ушными раковинами, клинодактилией. Наблюдаются расщелины губы и нёба, а также пороки сердца и мочевой системы [27].

Для делеций дистального района (q41-»qter) длинного плеча хромосомы 1 характерны задержка психомоторного развития, микробрахицефалия, короткий широкий нос, эпикант, антимонголоидный разрез глазных щелей, уплощенный фильтр, длинная верхняя губа с красной каймой, микроретрогения, низкорасположенные ушные раковины. Редко встречаются расщелины губы и неба, врожденные пороки сердца, гипоспадия у мальчиков. Одним из характерных признаков частичной (дистальной) моносомии 1q является агенезия мозолистого тела [28].

Моносомии длинного плеча хромосомы 1 проксимального, интерстициального и дистального типов можно назвать хромосомными синдромами, так как при наличии большинства перечисленных признаков следует говорить о клинически распознаваемых заболеваниях.

5.2. Синдромы, связанные с аномалиями аутосом (хромосомы 1-22)

Из аномалий хромосомы 4 клинически поставить диагноз можно детям с синдром Вольфа-Хиршхорна или частичной моно- сомией короткого плеча хромосомы 4 (4р-).

Рис 51 Фенетип и кариетип ребенка с проксимальной делецией длинпеге плеча хромесемы 1 в результате траислекации хремесем 1 и 17.