Нужно ли сдавать генетические тесты?
Если вы сомневаетесь, то правильно делаете. На вопрос «нужно делать или нет», и если да, то какой именно тест, вам может ответить только врач. Именно врач-генетик, а не любой другой специалист! Вариантов генетических анализов действительно много, врач должен быть способен интерпретировать результаты анализа и обсудить с вами, что делать дальше. Также не следует заниматься этим самостоятельно. А если у вас или ребенка обнаружат генетическое нарушение, то именно генетик назначит лечение, направит к другим врачам, расскажет, какие еще могут быть проблемы у пациентов с вашим диагнозом и где найти группы поддержки (рис.1).
Рис.1. Схема медико-генетического консультирования.
Когда нужно обращаться ко врачу-генетику?
Ниже перечислены основные ситуации, когда обращение к врачу-генетику оправдано:
- «отягощенная родословная» (у родственников обнаруживались психические заболевания, онкологические или аутоиммунные болезни и т.д);
- бесплодие;
- были выкидыши или мертворождения;
- есть ребенок или родственник с генетическим заболеванием;
- при планировании беременности (или во время нее);
- на генетический анализ направил врач другой специальности, например, для уточнения диагноза;
- вы хотите знать, может ли ваша болезнь быть наследственной;
- нужна информация о фармакорезистентности для лекарственной терапии;
- вы хотите сделать какой-то генетический тест «для себя», но не уверены, что это нужно и не знаете, какой выбрать;
- вы уже сдали какой-то тест, но понятия не имеете, что делать с результатами (спойлер: так не надо).
Типы генетических анализов
Если вы все равно хотите выбрать тест сами, нужно научиться отличать зерна от плевел. Прежде чем мы поговорим о том, какие тесты бесполезны, нам нужно знать, что такое настоящие генетические анализы и для чего они нужны.
Пресловутый «генетический тест», конечно, не один. Увы, нет такого анализа, который рассказал бы про вас все, и еще немного сверху. Как бы ни назывался ваш анализ коммерчески, есть определенные технологии, и именно на них основаны все предложения. Ниже приведены основные подходы, их возможности, ограничения и примеры использования.
Кариотипирование
(Стандартное кариотипирование, кариотип, кариотип с G-окрашиванием)
Этот генетический анализ позволяет увидеть хромосомы полностью. Для того, чтобы их было видно и появились характерные «полоски», используют красители (рис.2). Полоски должны идти друг за другом в определенном порядке, а изменение порядка свидетельствует о нарушениях в геноме. Например, часть хромосомы (или вообще вся) может быть лишняя, или, наоборот, что-то отсутствует. Еще хромосома может свернуться в кольцо, поменяться участком с другой (транслокация), участок внутри нее может перевернуться (инверсия) и так далее. Вариантов, увы, огромное количество! При необходимости генетического тестирования кариотипирование часто назначают первым – чтобы исключить крупные нарушения генома и то, что многие другие анализы выявить не смогут, например, кольцевые хромосомы.
Рис.2. Результат кариотипирования без патологии.
Плюсы: можно увидеть изменения, при которых ничего не потерялось и не прибавилось (сбалансированные изменения генома); относительно недорого.
Минусы: выявляются только крупные изменения (5-7 миллионов пар нуклеотидов).
Примеры заболеваний, которые можно выявить методом кариотипирования:синдром Дауна (дополнительная хромосома 21) синдром Шерешевского-Тернера (45,Х у женщин), синдром Клайнфельтера (47, ХХY у мужчин).
FISH
(Флюоресцентная гибридизация in situ)
В данном случае хромосомы помечаются специальными зондами, которые светятся – флюоресцируют (рис.3). Анализ назначают, когда нужно узнать количество определенных хромосом в клетке, если стоит вопрос о подтверждении результатов другого анализа, необходимо узнать происхождение кольцевой/маркерной хромосомы.
Плюсы: может использоваться в неделящихся клетках (например, для анализа клеток мозга) и при онкологических заболеваниях; можно посмотреть тысячи клеток относительно быстро.
Минусы: маленькие участки хромосом им исследовать нельзя; нужны специальные зонды.
Примеры заболеваний, которые можно выявить методом FISH: хронический миелолейкоз («филадельфийская хромосома» — тип транслокации), синдром «крика кошки» (делеция короткого плеча хромосомы 5).
Рис.3. Флюоресцентные зонды светятся в ядрах клеток головного мозга. Источник.
Молекулярное кариотипирование («микрочипы»)
(Анализ на чипах, микроматричный анализ, сканирование генома, панели на основе этого метода)
Данный анализ представляет собой, по сути, сканирование генома – в буквальном смысле. ДНК наносят на специальное стекло-чип и отправляют в сканер. Дальше компьютерная программа сравнивает «как должно быть» с «как есть» и выдает результаты изменений генома.
Не все геномные вариации имеют негативное влияние. Чтобы определить, какие могут оказаться вредными, используют научные данные и биоинформатические методы анализа (рис.4).
Рис.4. Вариации генома (CNV) в хромосоме Х после молекулярного кариотипирования.
Данный анализ назначают, чтобы увидеть вариации генома в высоком разрешении (некоторые чипы даже «видят», что случилось внутри гена). Также можно увидеть маркеры кровнородственного брака и вариации генома, присутствующие не во всех клетках.
Плюсы: видит небольшие изменения генома, один из самых современных анализов.
Минусы: не видит на уровне отдельных нуклеотидов, выполняется долго, относительно высокая стоимость.
Примеры: любые нарушения генома размером от 1000 пар нуклеотидов (разрешение зависит от конкретного чипа), например, синдром Смит-Маженис (микроделеция в участке 17p11.2) и Синдром Вильямса (делеция в участке 7q11.23).
Секвенирование
(Секвенирование гена, генома или экзома, «клинический экзом», «менделиом» и прочие панели)
Секвенировать ген — значит узнать, из каких нуклеотидов («букв генома») он состоит. Данный анализ назначают, когда подозревают заболевание, возникающее из-за нарушения в одном гене. Если не известно, в каком именно гене может быть нарушение, то необходим более полный анализ, например, полногеномное секвенирование. Интерпретация этого анализа также основана на биоинформатическом исследовании и том, что про геном уже известно.
Интересно, что выводы, сделанные по результатам секвенирования или микрочипов, могут меняться с течением времени. Почему? Конечно, если изменение в геноме уже есть, оно едва ли куда-то исчезнет. Но другое дело, что делая вывод о том, влияет ли оно на работу организма, мы основываемся на данных исследований, которые сейчас есть. Если какой-то ген исследовали мало, и про влияние изменений в нем на человека ничего не известно, сказать ничего вам не смогут, кроме факта, что такое изменение у вас есть. Плюс подходы к определению, вредная ли мутация, различаются между лабораториями.
Плюсы: видит изменения на уровне одного нуклеотида («буквы» генома).
Минусы: полногеномное секвенирование является, пожалуй, самым дорогим из генетических анализов; срок выполнения для таких вариантов также длительный.
Пример: мутации в гене LCT (лактазная недостаточность).
А что такое «панель»?
«Панель» — это набор генов, участков или хромосом, изменения в которых ассоциированы с каким-то признаком. Фактически, «панель» — это одна из форм использования вышеописанных методов, только в сильно урезанном варианте. Это значит, что выбрали гены (или даже участки генов) или участки хромосом, которые уже были ассоциированы с какими-либо заболеваниями или особенностями человека, и смотрят только на них. «Панель» обычно стоит дешевле «полного» анализа, однако ее использование целесообразно в основном в случаях, когда есть подозрение на конкретное заболевание или нужно уточнить диагноз.
Плюсы: дешевле, чем анализ полного генома сканированием или секвенированием.
Минусы: панель состоит из ограниченного количества генов/участков, значимые данные легко можно упустить.
Конечно, в статье описан не весь спектр генетических анализов, но наиболее вероятно, что вас, при необходимости, направят на один из перечисленных выше. «Модные» анализы также основаны на микрочипах или секвенировании генома, а также биоинформатическом анализе. В знаменитом «анализе происхождения» используется специфичный чип, который видит изменения отдельных нуклеотидов (SNPs), но в заданных участках.
Генетические тесты, безусловно, являются новым мощным инструментом диагностики и могут существенно улучшить качество лечения. Но вот теста, который мог бы предсказать ваши способности или будущее (а еще лучше – все сразу) — не существует!
Верить или нет?
Выше мы обсудили реально существующие генетические анализы и их медицинские применения. Теперь же рассмотрим обратную сторону медали. Каким тестам доверять однозначно не стоит?
«Генетические тесты, которые делать не нужно», можно условно разделить на две группы:
а) откровенное мошенничество и дело правоохранительных органов;
б) ассоциация с признаками не доказана, мало данных для выводов, либо
есть доказанные ассоциации, но делать выводы пока рано.
Откровенное мошенничество
Методы, которые используются отдельными компаниями, нигде не опубликованы, не прошли проверок и рецензий, поэтому не могут служить доказательством чего-либо.
Дерматоглифика
Классический пример мошенничества — дерматоглифика, или определение способностей по рисунку на ладони и пальцах. Непонятно, почему некоторые компании, предлагающие такие тесты (Пример теста. — Прим. ред.), вообще связывают их с генетикой, ведь на ваш генетический материал никто не смотрит (и не скрывает это).
Почему нет?
Дерматоглифика и правда активно используется – в судебной медицине и при характеристике генетических синдромов, например, синдрома Дауна. А вот достоверной связи узоров на ваших пальцев с вашими способностями на данный момент не существует, что очень подробно разбирала большая группа российских ученых (комиссия по борьбе с лженаукой) в рамках создания «Меморандума №1» в 2016 году.
Сценарии жизни в ДНК
К такому же мошенничеству относятся утверждения типа «сценарии жизни записаны в ДНК / передаются нам с ДНК наших предков», под которыми имеются в виду финансовые проблемы, сложности в межличностных отношениях и тому подобное. Конечно, по мнению авторов текстов и псевдо-«психологов», от таких сценариев можно избавиться, всего лишь купив их тест, курс или что-то вроде того (Рекламный пост инстаграм-блогера. — Прим.ред).
Почему нет?
Человек – сложное существо, у которого даже нет или почти нет инстинктов в том понимании, в котором они есть у животных (у нас есть рефлексы). В нас не заложены четкие генетические (и бессознательные) программы действий вроде «ты будешь танцевать именно этот танец привлечения партнерши, хотя тебя этому никто не учил» или «свою паутину ты плетешь так и не иначе». Сложное поведение, вроде построения отношений, зависит скорее от нашего окружения и тех моделей, которые мы усвоили в течение жизни, чем от генетических характеристик. А чтобы какие-то модели передались именно через ДНК, то в ходе жизни должны произойти изменения (мутации) в половых клетках матери или отца. Причем такие мутации должны, видимо, произойти в генах «отношений» или «финансов», которых, разумеется, нет. Посещение грамотного психолога – вещь полезная, но к «записям» в ДНК отношения не имеет.
Ассоциация не доказана или данные еще нельзя применять
На основании методов, которые не вызывают вопросов (например, секвенирование), существуют тесты, результатам которых не стоит доверять из-за проблем интерпретации.
Бонус к вашей родословной
Одна известная компания знаменита лозунгами из серии «плюнь в пробирку и узнай свое происхождение». В конце заключения про генеалогическое древо (если тест с расширением про здоровье) приводятся забавные дополнения. Например такие: «вы менее вероятно будете ненавидеть звук жевания», «вас менее вероятно будут кусать, чем других», «вероятно, вам нравится соленое», «вероятно, у вас нет моноброви», «вероятно, вы просыпаетесь около 8:04». Нет-нет, ничего не придумано – это реальные выдержки из этого дополнения (Пример теста. — Прим. ред.).
Почему нет?
Для того, чтобы были основания для таких выводов, необходимы качественные научные исследования: не одно и не два, с указанием работ, методов и так далее. К сожалению, одиночных работ, где был бы найден генетический вариант, хоть как-то подтверждающий эту информацию, недостаточно. Поэтому для тех «черт», для которых подтверждений много, это имеет хоть какой-то смысл, а для остальных – нет. Тут простой расчет на то, что редкий клиент полезет в базы данных, чтобы потратить несколько часов или дней своего времени на чтение научных работ, и разобраться, что это за мутация и действительно ли она на что-то влияет. Забавные факты о том, какие продукты вам могут нравиться, впрочем, ни на что особо не влияют, так что их можно считать относительно безобидным, хоть и недостоверным, «дополнением».
Личные качества
Генетический анализ, который определит в том числе «личностные особенности детей и взрослых», предлагают многие компании по всему миру. Например, в одном тесте «по ДНК» определяют абсолютный слух, хорошую память и высокий IQ, особенности поведения, влияние на пятифакторную модель личности (Пример теста. — Прим.ред). Факторы, ассоциированные со всем этим, не особо-то надежные, это часто прямо пишут на сайтах компаний, но в тесте все равно предлагают – вместе, например, со спортивными способностями. В демо-версии результата есть даже скорость появления новых идей, предпринимательство и разного рода творческие способности клиента, сдавшего тест.
Почему нет?
Ассоциация пятифакторной модели личности с генетическими факторами показана в близнецовых исследованиях и активно изучается, в том числе на действительно больших выборках и в мета-анализах. Вопрос, опять-таки, в том, что данные результаты будут значить для отдельного человека, то есть в их интерпретации. Результаты таких исследований – это факторы риска, варианты с небольшим эффектом, которых огромное число по всему геному. Сложное поведение имеет полигенную природу. Так, в самой большой из работ, посвященных этому направлению, был исследован «нейротизм» (личностная черта человека, которая проявляется в беспокойстве, тревожности и эмоциональной неустойчивости), и выявленные генетические ассоциации затрагивали 599 генов. Можем ли мы что-то достоверно интерпретировать на основе даже только этих данных – не про группу и тенденции, а конкретно про вас? Клинических рекомендаций в этой области пока нет.
Насчет интеллекта тоже все непросто. Если умственная отсталость наблюдается при большом количестве четко очерченных генетических синдромов, то с высоким IQ и памятью все тоже как с предыдущим пунктом – наука движется, но выводы пока делать рано.
Спорт
Генетические тесты, предназначенные для «предсказания спорт-потенциала» часто идут в комплекте с диетическими рекомендациями, определением болезней и так далее (Пример теста. — Прим.ред). Обычно в этом «компоте» есть несколько пунктов, которым можно верить, но «предсказание» спортивных способностей к ним точно не относится.
Почему нет?
Все та же причина – от научных открытий до реальных медицинских исследований на больших выборках путь не близкий. Гены, изменения в которых ассоциированы с какими-то значимыми для спорта показателями здоровья, и правда изучаются (например, популярный ACTN3: предполагается, что его анализ может позволить косвенно оценить соотношение белых и красных мышечных волокон, что потенциально влияет на скоростно-силовые качества у человека). Но никаких реальных эффектов для конкретного человека мы пока предсказать не можем. Некоторые сообщества и научные группы, кстати, выразили официальную позицию по этому вопросу: например, в 2015 году сообщество генетики человека Австралазии внесло последние правки в документ «Position Statement — Genetic Testing and Sports Performance», и в этом же году вышла статья «Direct-to-consumer genetic testing for predicting sports performance and talent identification: Consensus statement», в числе авторов которой, кстати, известный российский ученый в области генетики спорта, Ильдус Ахметов. В первом документе говорится:
«Хотя гены вносят определенный вклад в спортивные результаты, нет никаких доказательств того, что генетические вариации могут их предсказать. Наиболее широко предлагаемым тестом является так называемый «ген скорости», ACTN3. Утверждается, что тестирование ACTN3 может использоваться для прогнозирования того, подходят ли человеку больше виды спорта, относящиеся к спринтерским/силовым или же тренировки на выносливость. Однако наличие генотипа «спринт» не означает наличия какого-либо таланта в качестве спринтера и не лишает человека возможности участвовать в спортивных состязаниях на выносливость. Использование такого генетического тестирования в значительной степени экспериментально».
Организация предупреждает о нежелательных последствиях использования тестов в качестве отборочного инструмента. Вторая статья поддерживает эти утверждения:
«Общее мнение среди исследователей в области генетики спорта заключается в том, что генетические тесты не играют никакой роли в идентификации талантов или в индивидуальном назначении тренировок для достижения максимального результата. Несмотря на отсутствие доказательств, в последние годы наблюдается рост рынка тестов, которые утверждают, что способны выявлять спортивные таланты у детей. Целевыми потребителями являются в основном тренеры и родители. Научное сообщество обеспокоено тем, что нынешний уровень знаний искажается в коммерческих целях».
Таким образом, единственная информация, которая в данном случае реально может повлиять на настоящих и будущих спортсменов – это, опять и снова, информация, связанная с заболеваниями. Если у вас есть предрасположенность к развитию, скажем, гипертрофической кардиомиопатии, заболеваний соединительной ткани, синдрома удлиненного интервала QT и других заболеваний, вам, безусловно, нужно учитывать эти факторы при подборе спортивных нагрузок. Впрочем, как и проходить регулярную диспансеризацию.
В заключение
Рынок генетических тестов в России, кажется, переживает свой подъем, но не особо регулируется. Рекомендаций для коммерческих анализов в этой сфере у нас еще нет, однако в качестве ориентира для их разработки можно посмотреть на Британский документ 2010 года. Комиссия по генетике человека Великобритании порекомендовала поставщикам тестов соблюдать законодательство и юридические рекомендации, касающиеся рекламы для потребителей, а также предложила критерии значимости результатов генетических исследований для использования их в создании коммерческих тестов.
Выводы
Существует большое количество генетических тестов. Одни из них предоставят полезную информацию, даже если вам кажется, что вы здоровы. Они основаны на известных и подтвержденных данных, могут выявить носительство какого-либо заболевания, иметь значение при планировании беременности. Другие же – чистой воды выкачка денег, либо преждевременные выводы из научных работ. Чтобы понять, что из них что, человеку даже с какими-то знаниями английского, биологии, статистики нужно потратить огромное количество времени, изучая научные публикации. Поэтому как бы тривиально ни звучал вывод, но он прост: не занимайтесь самоназначениями и самолечением. Посоветуйтесь с врачом перед тем, как делать любой генетический анализ, и не забывайте, что правильно интерпретировать результаты может только врач-генетик!
*Все изображения, использованные в данной статье, кроме рис. 3, являются результатом работы группы ученых из ФГБНУ НЦПЗ и НИКИ Педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева ФГБОУ ВО РНИМУ им.Н.И.Пирогова.
Автор статьи: Мария Зеленова, к.б.н., старший научный сотрудник Научного центра психического здоровья, научный сотрудник Научно-исследовательского клинического института педиатрии им.Вельтищева.