Генетическая диагностика бета-талассемии и гемоглобинопатий

Анализ крови на бета-талассемию и гемоглобинопатии

Генетическая диагностика бета-талассемии и гемоглобинопатий (мутации в гене HBB) осуществляется для определения причин изменений в гемоглобине, эритроцитах. 

Тип биоматериала: Венозная кровь

Синонимы (rus): β-талассемия, анемия Кули, морская анемия, гемоглобинозы, HbS, гемоглобинопатия C, гемоглобинопатия E

Синонимы (eng): Beta thalassemia, hemoglobinopathy, sickle cell anemia

Метод исследования: Диагностическое секвенирование

С помощью анализа можно провести дифференциальную диагностику, определив точный повреждающий фактор в короткие сроки, чтобы приступить к лечению. Также исследование проводится в профилактических целях, если пациент входит в группу риска для развития подобных патологий. Назначение на анализ получают у генетика, терапевта. Этот же врач должен проводить расшифровку полученных данных.

Для чего необходим анализ бета-талассемии и гемоглобинопатий

Уменьшение количества гемоглобина в системном кровотоке не происходит без причины. У большинства людей это временное состояние. Например, оно развивается при инфекционных заболеваниях или недостаточном пребывании на свежем воздухе. Однако в ряде случаев патология развивается на фоне генетических мутаций, которые требуется своевременно выявить для назначения правильных методов терапии. Назначение на анализ необходимо для получения следующей информации:

• оценка повреждающего фактора, провоцирующего хроническую анемию при отсутствии явных причин;
• определение причин повышенной продукции эритроцитов;
• первичная диагностика бета-талассемии;
• первичная диагностика гемоглобинопатий;
• оценка повреждающего фактора, вызывающего гемолиз эритроцитов, который приводит к хронической анемии;
• определение повреждающих факторов, которые приводят к изменению правильного соотношения разных видов гемоглобина;
• определение истинной природы аномального гемоглобина;
• оценка первичного фактора, приводящего к повышенному содержанию железа в системном кровотоке и внутренних органах;
• профилактическое исследование при планировании семьи или уже появившемся ребенке, если среди близких родственников были выявлены случаи бета-талассемии и гемоглобинопатий.

Важно понимать, что выявление причин анемии, связанных с генетическими дефектами, не подлежат полноценному лечению. То есть полностью устранить патологию невозможно. Однако при выявлении первичного повреждающего фактора можно назначить симптоматические средства, чтобы поддерживать состояние здоровья пациента, предупреждать осложнения.

Бетта-талассемия и гемоглобинопатии

Бетта-талассемия – генетический дефект, передающийся по аутосомно-рецессивному типу, вызванный мутацией в гене HBB. В результате нарушается продукция бета-цепей глобина, из которых состоит полноценный гемоглобин. В результате образуется 2 вида мутаций, приводящих к разным нарушениям:

• бета+ талассемия – недостаточность продукции бета-цепей;
• бета0 талассемия – полное отсутствие бета-цепей.

Чем меньше образуется бета-цепей, тем сильнее проявляющиеся признаки патологии. Возникает микроцитарная анемия и дефектные виды гемоглобина.

Гемоглобинопатии – содержание неправильного вида гемоглобина, что тоже приводит к недостаточности поступления кислорода к тканям. Выделяют большое разнообразие подобных патологий, но чаще встречаются следующие отклонения:

• HbS – развитие серповидно-клеточной анемии;
• HbC – развивается вследствие замены глутаминовой кислоты на лизин в 6 положении;
• HbE – формируется замена глутаминовой кислоты на лизин в 26 положении.

В большинстве случаев гемоглобинопатии встречаются редко, в основном связаны с определенным этносом. Анемия такого типа проявляется уменьшением уровня гемоглобина, изменением ферритина, гемолизом эритроцитов.

Когда назначают анализ

В большинстве случаев признаки анемии легко устранимы препаратами на основе железа. После проведения терапии не должно возникать повторных симптомов патологии. Если они развиваются продолжительно, причиной этому могут становиться генетические дефекты. В таком случае назначают генетическую диагностику бета-талассемии и гемоглобинопатий, чтобы определить возможность развития следующих дефектов:

• бета-талассемия;
• гемоглобинопатии разных видов.

Анализ назначают для выявления причин следующих отклонений, которые часто развиваются на фоне генетически обусловленных анемий:

• эритроцитоз, то есть повышенная продукция эритроцитов в качестве компенсации на недостаток гемоглобина;
• гемолиз эритроцитов – разрушение клеток крови в большом объеме;
• повышение железа в системном кровотоке, его отложение в большом количестве во внутренних тканях.

В основном анализ проводят в лечебных целях, при появлении явных симптомов хронической анемии. Однако его требуется назначать для профилактики, если среди близких родственников есть пациенты с бета-талассемией и гемоглобинопатиями.

Подготовка к анализу

Перед сбором венозной крови проходят небольшой перечень подготовительных этапов:

• обсуждение с лечащим врачом каждого употребляемого лекарственного средства, исключение препаратов, которые могут повлиять на результаты анализа;
• запрет проведения рентгенографии, флюорографии, КТ или МРТ, так как эти инструментальные методы исследования сопровождаются облучением, что может повлиять на состав крови на молекулярном уровне;
• запрет употребления алкоголя за 1 сутки, курения – за 1 час.

Других подготовительных этапов не требуется, так как на генетический состав влияет минимальное количество факторов.

Методика проведения анализа

Перед проведением генетического исследования собирают образец венозной крови. В свободном виде она быстро сворачивается, так как образуются тромбоцитарные сгустки. Для предотвращения этой реакции в кровь добавляют антикоагулянт. Лабораторный тест проводят незамедлительно. Это осуществляют посредством ПЦР-реакции.

1. Подготовка образца крови до добавления в аппарат. В цельную венозную кровь добавляют праймер. Он необходим для выделения участка ДНК, который подлежит секвенированию. К полученному образцу добавляют ДНК-полимеразу. Она необходима для встраивания в растущую цепь ДНК нуклеотида, останавливающего реакцию.
2. Перемещение образца в капилляр. В нем содержится полиакриламидный гель. При помощи процедуры цепи ДНК движутся по гелю, затем раскручиваются и разделяются по длине.
3. Внесение образца биоматериала в аппарат. Внутри цепи ДНК содержатся встроенные нуклеотиды, которые идентифицирует аппарат при помощи лазера. На основе полученных данных выстраивается хроматограмма. На ней просматривается содержание нуклеотидов, которые регистрируются в виде пика разного цвета. Он может быть черным, красным, зеленым, синим.

Несмотря на сложность выполнения метода, данные получаются наиболее достоверными. При помощи ПЦР методики можно установить строение генов даже в минимальном количестве биологического материала. Только на основании этой методики определяют аминокислотную и нуклеотидную последовательность ДНК, выявив области дефекта генов. Поэтому определяют не только вид патологии, но и область ее локализации. По этим данным можно определить дифференциальный диагноз разного вида генетически обусловленной анемии, спрогнозировать ее развитие, подобрать правильные лекарственные средства.

Расшифровка анализа

При помощи полученных данных выявляют следующую информацию:

• легкая форма генетически детерминированной анемии, при которой немного снижается гемоглобин и эритроцитарный индекс;
• гетерозиготная форма бета-талассемии, при которой требуется дополнительное обследование на риск развития альфа-талассемии;
• носительство патологических генов, при которых не происходят дефекты гемоглобина или эритроцитов, но есть высокий риск передачи патологии по наследству;
• гомозиготный вариант бета-талассемии и гемоглобинопатий, при которых клинические признаки формируются наиболее ярко вследствие недостаточного количества бета-цепей или их полного отсутствия (также происходит поражение печени, селезенки, отложение железа во внутренних тканях, нарушение гемопоэза).

Если у пациента не было выявлено патологических генов в ходе секвенирования, значит, у него отсутствует анемия, спровоцированная бета-талассемией и гемоглобинпатиями разного вида. Несмотря на отрицательные результаты по генетическим дефектам, у пациента все равно может сохраняться анемия, но в этом случае требуется искать другие повреждающие факторы, провоцирующие подобные отклонения.