как узнать днк человека
Что рассказывает о человеке ДНК-тест? Специалисты объясняют, кому и зачем его делать
Как выяснить, чем вероятнее всего вы заболеете, сможет ли женщина выносить ребенка, стоит ли отдавать сына на карате и почему, несмотря на изнурительные диеты, никак не удается похудеть? Ответы зашифрованы в нашем генетическом коде. Мы заглянули в лабораторию генетики человека и узнали от специалистов несколько любопытных фактов об анализах ДНК.
Тесты помогают рассчитать правильную дозировку лекарств
Сдать генетический анализ люди решают по самым разным причинам. Но главная из них — это настигшая болезнь и перенесенные операции. В таких ситуациях данные, полученные от исследований, конечно, очень помогают, но проблема могла бы и не возникнуть, если бы мужчины и женщины обращались своевременно, рассказывает врач лабораторной диагностики Лариса Шлома:
— Возможности генетиков сегодня поразительны. С помощью анализа ДНК можно выявить предрасположенность ко многим тяжелым заболеваниям, например: к сахарному диабету, сердечно-сосудистым проблемам, повышенному давлению, атеросклерозу, остеопорозу и так далее.
Кроме того, специальный тест помогает определить переносимость тех или иных лекарственных препаратов. Например, очень важно знать, как организм воспринимает антикоагулянты — химические вещества и лекарственные средства, угнетающие активность свертывающей системы крови, препятствующие образованию тромбов. Они назначаются людям, которые перенесли тромбоз, тромбоэмболию, инсульт, инфаркт, сложные операции на сердце, при язве желудка и других серьезных заболеваниях.
На основании генетических исследований врач решает, можно ли пациенту выписывать те или иные лекарства и в какой дозировке. Именно это часто играет решающую роль в процессе выздоровления.
Сегодня реально определить даже риск невынашивания беременности. Для женщины нет ничего страшнее, чем потерять ребенка. Если знать об опасности заранее, врач может назначить корректирующие процедуры и вероятность положительного исхода станет намного более вероятна.
Погрешности в результатах не бывает
По словам специалиста по работе с клиентами Валентины Лычковской, процедура получения материала для исследования одинакова и для мужчин, и для женщин, и для детей. Она занимает всего несколько секунд.
Данные теста не меняются с течением времени, поэтому пересдавать его не нужно, а результат максимально точен. Вероятность погрешности ничтожно мала, утверждает специалист:
— Конкретность исследований помогает назначить верное лечение. У специалистов на расшифровку есть 35 рабочих дней, но, как правило, результат человек получает в течение двух-трех недель. А бывают и вовсе экстренные случаи, когда анализ необходим в самые сжатые сроки.
В прошлом году к нам обратились родственники молодого человека, который находился в реанимации областной больницы. Юноша был в коме после кровоизлияния в мозг. Требовались точные генетические данные. Его родственники привезли на анализ кровь (для исследований подходит любой генетический материал), мы провели серьезную работу очень быстро, ведь каждая минута была на счету. Полученные результаты помогли врачам подобрать верные препараты для лечения и исключить возможные риски.
Позже к нам приехала тетя этого человека и поделилась своей радостью. Парень вышел из комы, постепенно начал разговаривать и быстро поправлялся. Большое счастье получать такие хорошие новости.
Генетика определяет, спринтер вы или стайер
Специалисты рассказывают, что особые генетические тесты позволяют выбрать максимально полезные физические нагрузки. Не поверите, но существуют гены спортивной одаренности. Можно определить, человек — спринтер (лучше справляется с короткими дистанциями) или стайер (с дальними), стоит ли ходить в тренажерный зал или лучше выбрать йогу, в какую спортивную секцию отдавать ребенка.
— Приходят к нам и женщины, которые никак не могут понять, почему, несмотря на все усилия, им никак не удается сбросить вес, — продолжает Валентина. — Это выясняется с помощью ДНК-диагностики углеводно-жирового обмена. Исследования становятся бесценной информацией для диетолога, к которому впоследствии обращается человек. С их помощью специалист определяет максимально подходящую персональную программу питания и эффективный план по сбросу веса в принципе.
Некоторым людям, наоборот, необходимо набрать несколько кило. Тут генетика также способна помочь. Главный козырь в том, что человек получает не общие рекомендации, а точную информацию конкретно по своему организму.
Кому стоит сделать генетический анализ в первую очередь?
Генетики считают, что сделать это нужно:
Генетические тесты: как это работает и когда они нужны
Любой генетический анализ — расшифровка ДНК человека и интерпретация результатов — состоит из нескольких этапов. Генетический материал берут из клеток: раньше работали с кровью, теперь лаборатории все больше переходят на неинвазивные методы и выделяют ДНК из слюны.
Выделенный материал секвенируют — с помощью химических реакций и анализаторов определяют то, в какой последовательности в нем расположены мономеры: это и есть генетический код. Полученную последовательность сравнивают с эталонными и ищут определенные участки, соответствующие тем или иным генам. На основании наличия или отсутствия генов или их изменения и делают заключение о результате теста.
Запуск секвенатора — прибора, который расшифровывает последовательность ДНК, — стоит очень дорого из-за большого количества необходимых химических реактивов. За один запуск можно расшифровать много образцов ДНК, но чем их будет больше, тем менее достоверным получится результат для каждого образца и тем ниже окажется точность генетического теста. Поэтому следует обращаться в проверенную лабораторию, которая не станет экономить на качестве анализа путем увеличения количества образцов.
Важный момент, который стоит учитывать при получении результатов генетического анализа: генетика определяет далеко не все, что происходит с нашим организмом. Не менее существенную роль играют образ жизни и факторы окружающей среды — экологическая обстановка, климат, количество солнечного света и другие.
К сожалению, российские компании редко упоминают об этом и ограничиваются перечислением преимуществ генетического теста. Многие также играют на необразованности пациентов и навязывают дорогостоящие лишние анализы.
Вот основные случаи, для которых применяются современные генетические анализы.
В первую очередь генетика призвана помочь в лечении и профилактике болезней. Есть три основных группы случаев, когда генетический анализ поможет уточнить диагноз или предотвратить возможное заболевание.
Диагностика вирусов и бактерий по наличию их ДНК в крови
Для кого тест. Для тех, кто подозревает у себя вирусную или бактериальную инфекцию. Так, например, могут диагностировать боррелиоз при укусе клеща — болезнь с широким спектром симптомов.
Как это работает. ДНК организмов, вызывающих болезни, отличается от человеческой. У пациента берут анализ крови и определяют, есть ли там чужеродный генетический материал.
Что важно учитывать. Это относительно недорогие анализы, ведь здесь не требуется расшифровка самой ДНК, нужно определить просто ее наличие или отсутствие. Такой тест будет более точным, чем, например, поиск антител (они появляются в крови только после инкубационного периода), но возможен он лишь при подозрении на конкретное заболевание.
Диагностика уже имеющихся заболеваний
Для кого тест. Как правило, это сложные случаи или хронические недуги, причина которых неочевидна. Тогда врачи ищут возможные причины болезни в генах и на основе результатов могут точнее поставить диагноз и скорректировать лечение.
Как это работает. Генетический материал могут получать из любых клеток пациента, в том числе из материала, взятого для других анализов. После расшифровки ДНК в последовательности ищут поврежденные гены. Как правило, это не поиск «вслепую» по всей длине, а исследование заранее известных участков.
Что важно учитывать. Генных болезней — тех, которые происходят по вине мутаций всего одного гена, — довольно мало. Около 92% заболеваний, причину которых можно найти в ДНК, являются многофакторными. Это значит, что мутация не единственная причина болезни, и корректировка других факторов, например питания или климата, может облегчить ее течение.
Профилактика заболеваний, к которым есть предрасположенность
Для кого тест. Такой анализ врачи могут посоветовать здоровым людям, у которых среди родственников были неоднократные случаи различных болезней, таких как, например, большинство видов рака, сахарный диабет и ишемическая болезнь сердца. То есть тех самых многофакторных наследственных заболеваний, которые также называют «полигенными с пороговым эффектом». Еще подобный анализ может выявить вероятность развития аллергии, помочь скорректировать диету в зависимости от генетической основы обмена веществ и подобрать оптимальные физические нагрузки.
Как это работает. Помимо мутаций врачи также могут обращать внимание на вариации гена — аллели. При проверке предрасположенностей к определенным заболеваниям анализируют конкретный участок ДНК. Комплексное обследование на ряд потенциальных наследственных болезней может задействовать весь геном.
Что важно учитывать. Указанные болезни не зря называют «с пороговым эффектом». Это значит, что болезнь разовьется только после достижения организмом «порога». Задача профилактики как раз в том, чтобы этого не допустить. То есть положительный тест на предрасположенность к раку груди вовсе не означает, что это стопроцентно произойдет. Такой результат скорее служит рекомендацией относиться к себе внимательнее, избегать факторов риска и не пренебрегать регулярными обследованиями у маммолога.
Когда люди хотят завести ребенка, они волей-неволей задумываются о его будущем здоровье. Генетические анализы могут помочь на двух этапах — при планировании беременности и в ходе ее течения.
Для кого тест. Такой тест поможет выяснить, не унаследует ли ребенок «спящие мутации» и риски врожденных патологий. Это важно при частых случаях каких-то заболеваний в семейном анамнезе отца и/или матери либо при фактическом наличии у кого-то из родителей болезни.
Как это работает. По своей сути такие тесты не отличаются от выявления предрасположенностей к болезням у взрослых, но анализируют одновременно два родительских генома.
Что важно учитывать. Сложность анализа заключается в том, что нельзя заранее выяснить, какие именно гены родителей достанутся ребенку, это некая лотерея. Гены всегда работают не сами по себе, а в комплексе, что делает число вариаций генома будущего ребенка бесконечным. То есть тест на наследственность планируемого потомства всегда вероятностный, и даже наличие у родителей «плохих» мутаций не делает рождение здорового малыша невозможным.
Для кого тест. Этот анализ проводится во время беременности и нужен при подозрении на врожденные патологии. Также пренатальная генетическая диагностика может определить пол будущего ребенка на ранней стадии беременности и установить отцовство.
Как это работает. Для пренатальной диагностики есть несколько методов взятия образца генетического материала, главными из которых являются биопсия хориона (взятие кусочка ткани зародыша) и амниоцентез (взятие образца околоплодных вод). В последнее время также практикуется выделение ДНК эмбриона из крови матери — неинвазивный пренатальный ДНК-тест (НИПТ). При экстракорпоральном оплодотворении возможна также преимплантационная диагностика — ДНК выделяют из клетки зародыша до его внедрения в матку.
Что важно учитывать. Инвазивные методы — это всегда риск. Так, вероятность самопроизвольного прерывания беременности после биопсии доходит до 15%, а амниоцентез может привести к заражению или отслоению оболочек плода. Оба этих метода становятся возможными на относительно позднем сроке беременности, когда формируется плодный пузырь и хорошо различимый на УЗИ зародыш, поэтому прибегать к ним стоит только при серьезных подозрениях на генные или хромосомные дефекты. Неинвазивная диагностика не имеет таких последствий, и ее можно проводить начиная с девятой недели беременности.
Определение талантов и склонностей
Для кого тест. Нередко компании, проводящие генетические тесты, также предлагают родителям выявить предрасположенность детей к определенным видам спорта или другим занятиям. Такой тест может быть полезен для юных спортсменов перед началом серьезной карьеры: по мнению исследователей, спортивная успешность на 60% определяется генами.
Как это работает. Сам анализ проводится так же, как и для определения наследственных болезней, только исследуются другие участки ДНК. К настоящему времени известно около 50 генов, которые связывают с предрасположенностью к занятиям различными видами спорта. С другими талантами человека сложнее: например, установлена частичная генетическая природа абсолютного слуха, но по большей части это направление находится на стадии изучения.
Что важно учитывать. Несмотря на широко распространенное мнение, что наши гены предписывают нам определенные таланты и черты характера, генные основы психики — самая малоисследованная область в генетике человека. Не только болезни могут быть полигенными — таково большинство признаков в организме (например, цвет глаз определяется 15 генами). Вырванная из контекста информация может оказаться не только неполной, но и в принципе ложной: по одному гену нельзя определить, станет ребенок выдающимся спортсменом или нет. То, что касается интеллектуальных способностей и особенностей характера, до сих пор лежит в области предположений. Наконец, если результат генетического теста «предсказывает» ребенку успех в какой-то стезе, это может оказать психологическое давление на родителей и помешать ребенку самому определиться с планами на будущее. Гены — рекомендация, а не прямое указание.
Для кого тест. Генеалогические исследования выросли из криминалистики и популярной задачи установления отцовства. Сегодня при помощи генетики доступно как определение ближайших родственников, так и выяснение предковой группы — из какой части света произошел род много поколений назад. Такой анализ служит для решения прикладных задач установления родства (это важно для таких юридических моментов, как претензии на наследство) и может заинтересовать просто любознательных людей, изучающих семейную историю.
Как это работает. В ходе жизни у каждого человека накапливаются маленькие изменения в ДНК — не только в генах, но и в «нерабочей» части (а доля такой в наших клетках — больше 90%). При генеалогическом генетическом анализе исследователи сравнивают полученную ДНК на предмет сходства с другими — либо с ДНК потенциальных родственников, либо с большой базой данных. В такие базы могут входить как древние ДНК, так и генетический материал жителей страны. В зависимости от страны и доступа генетической лаборатории к базам данных картина анализа может различаться по полноте и подробности.
Что важно учитывать. В отличие от предыдущих анализов, когда ДНК пациента сравнивалась с эталоном, здесь речь идет о сравнении с генетическим материалом других людей. Такая процедура затрагивает вопросы конфиденциальности и нуждается в сложной законодательной регуляции. В Исландии собрана генетическая база данных, в которую занесены расшифрованные ДНК всех граждан и постоянных жителей (соответствующий закон был принят 1997 году). В России подобная практика только начинает появляться, для экспертизы на родство требуется согласие всех участников и сложная юридическая процедура. Впрочем, «древние» базы данных по всему миру находятся в открытом доступе, и любой желающий может узнать о своих корнях. Например, здесь, здесь и здесь.
Иногда достаточно и волоса. Разбираемся, как работает ДНК-тест на отцовство
Человек наследует половину генетического материала от матери, половину — от отца. Это далеко не всегда означает, что ребенок будет похож на родителей. Внешность и характер могут отличаться, но ДНК никогда не врет: генетический анализ помогает найти друг друга близким людям или восстановить справедливость.
Как проводится тест на отцовство? Какие материалы для него нужно предоставить? И всегда ли результат достоверен? С этими и другими вопросами мы отправились в Центр генетики «Наследие».
Тест на отцовство — один из самых востребованных анализов ДНК?
— Да, действительно. Это один из самых частых запросов. Чуть отстает от теста анализ на родство, когда требуется установить, есть ли генетическая связь с другими предполагаемыми родственниками. А вот тест на материнство на последнем месте.
Кстати
Нередко тест на материнство выполняется, когда новоиспеченная мама испытывает послеродовую депрессию и под давлением эмоций считает, что в роддоме ей подменили ребенка.
Тест на отцовство можно провести и без предполагаемого отца. Тогда сравниваются результаты генетического анализа ребенка и близких родственников мужчины. Этот метод помогает, если возможный папа вынужден долго находиться за границей, не хочет проходить тест или его уже нет в живых. При этом достоверность анализа остается прежней.
А какую точность обещают эти анализы?
— Достоверность родства (если оно выявлено) составляет 99,9%, при отрицательном итоге в бланке с результатом будет написано, что вероятность родства — 0%.
Лаборатории не смогут гарантировать высокую точность лишь в случае, если проводится генетический анализ данных дальних родственников мужчины, например, двоюродного брата или сестры.
Почему нельзя дать гарантию в 100%?
— Во-первых, мы не можем исключить наличия у мужчины брата-близнеца, а у таких родственников ДНК практически идентичны.
Во-вторых, процент высчитывается по определенным маркерам. Анализируется каждый из них, затем выводится так называемый индекс отцовства. А по нему — итоговые проценты.
Что подойдет в качестве материала для исследования?
— Чаще всего анализируется буккальный эпителий отца и ребенка. Его собирают на внутренней стороне щеки. Генетический материал матери для данного анализа не требуется.
Забор материала — несложная и безболезненная процедура. Бояться ее точно не стоит. Просто нужно провести специальной палочкой по слизистой. Это займет всего пару секунд.
Для исследования пригоден и другой материал, содержащий ДНК, например, ногти, ушная сера, предметы со следами буккального эпителия (ложка, стакан или трубочка для сока, воздушный шарик). Из продуктов, которые надкусил человек, очень сложно выделить необходимый материал для исследования, так как это органика, которая под действием реагентов легко растворяется, однако иногда получается и с ними. Тут придется принять риск того, что, возможно, анализ вообще не удастся провести.
Во многих фильмах мы нередко видим, что для исследования отрезается прядь волос. Выглядит красиво, но в жизни такой локон не подойдет. Волос обязательно должен быть извлечен вместе с луковицей. Именно из нее выделяется генетический материал для определения отцовства. Причем это очень сложный процесс. Не каждая луковица подойдет для такого анализа. По отрезанной же пряди можно определить родство только по женской (материнской) линии.
Независимо от предоставленного материала, если анализ провести удалось, достоверность будет такая же, как и при заборе буккального эпителия.
Как проводится тест?
— В лаборатории создается множество копий ДНК, а затем специалисты при помощи аппаратуры сравнивают определенные участки ДНК (локусы). Чем больше локусов сравнивается, тем точнее ответ. Для результата достаточно и 16 локусов, но, чтобы перестраховаться, в лабораториях нередко исследуется большее количество — вплоть до 25. Брать еще больше просто нет смысла. Достоверность не изменится. Для исключения ошибки результаты перепроверяются двумя группами экспертов.
Как долго нужно ждать результатов?
— До 8 рабочих дней, но, как правило, результаты появляются быстрее. Время ожидания зависит от сложности анализа (например, если предоставлен нестандартный материал для исследования). Только аппарат выделяет чистый профиль для теста сутки. После чего он еще должен быть проанализирован специалистами лаборатории.
К слову, тест на материнство проводится точно так же.
Существует ли способ проверить отцовство до появления
малыша на свет?
— Да, но это исследование сложнее и, соответственно, всегда дороже.
Для анализа забирается венозная кровь матери. Из нее выделяется ДНК плода. Как? Плацента растет и развивается. Разрушенные клетки уходят в кровоток матери. И уже к определенному сроку (обычно это 10-я неделя) накапливается нужная концентрация этих клеток (необходимый показатель — около 5%), чтобы выделить генетический материал плода и сравнить его с ДНК предполагаемого отца. Исследование длится около месяца.
Какая информация указана в бланке с результатом?
— Там размещены все имеющиеся данные о предоставленном генетическом материале, об исследовании и информация о ребенке и предполагаемом отце. Кстати, для суда бланк с результатом без указания данных предполагаемого отца считается недействительным. То есть, если вы хотите провести тайный анализ, результат будет полезен только для вас. Суд же постановит провести повторный тест с указанием личности предполагаемого отца или его родственников.
Далее в ответе идет само заключение (доказано отцовство или исключается), прописываются все цифры (вероятность отцовства, индекс отцовства, таблица с анализируемыми маркерами). В общем, ответ достаточно развернутый. Но по любым вопросам обратившегося обязательно сориентируют и все объяснят.
Узнать происхождение и возможные болезни: где сдать генетические тесты
Обычные анализы проверяют состояние здоровья в конкретный момент, а генетические тесты копают глубже.
Они позволяют узнать происхождение человека и оценить предрасположенности к болезням и реакции на лекарства, склонности к спорту и занятиям музыкой.
Чтобы сдать анализ, достаточно плюнуть в пробирку или провести ватной палочкой по внутренней стороне щеки и отправить материал в лабораторию по почте или с курьером.
В этой статье — восемь лабораторий, которые принимают анализы у жителей любого российского города. Сохраните в закладки, чтобы однажды узнать о себе все.
Предупреждение от медицинской редакции
В статье упоминаются генетические тесты, которые к медицинским исследованиям не относятся — но их можно сделать ради интереса.
Наши статьи написаны с любовью к доказательной медицине. Но помните: ответственность за ваше здоровье лежит на вас и на лечащем враче.
Генотек
Компания «Генотек» занимается только ДНК-тестами. В лаборатории можно сдать анализы по назначению врача, которые помогут выявить или исключить врожденную патологию. Или пройти тестирование по собственному желанию — например, узнать, где жили предки сотни лет назад, какие лекарства могут вызвать побочные эффекты и даже в каком виде спорта больше шансов добиться успеха.
Курьер привезет пробирку, в которую клиент должен собрать слюну. Лаборатория находится в Москве, но отправить биоматериал на анализ можно из любого города: слюна не испортится, даже если доставка затянется на несколько месяцев.
Клиенты, которые уже сдавали ДНК-тесты в других компаниях, могут загрузить исходные данные в личный кабинет «Генотека»: система проанализирует их заново и сообщит свою интерпретацию результатов.
Атлас
Лаборатория «Атлас» предлагает только комплексные программы, исследовать отдельный ген не получится.
Генетический тест за 29 900 Р расскажет о здоровье и обмене веществ, рисках во время занятий спортом и о происхождении. Тест микробиоты за 14 900 Р покажет, какие бактерии живут в кишечнике: так можно узнать о рисках развития ожирения, атеросклероза и язвенного колита.
Каждого клиента консультирует генетик или специалист по питанию: врач расскажет, как быть, если анализ выявил высокий риск развития заболеваний, и поможет скорректировать рацион, чтобы нормализовать состав бактерий в организме.
Что именно придется собирать в пробирку, зависит от анализа. Базовый генетический тест проводят на материале эпителия внутренней стороны щеки, для расширенного варианта по программе «Полный геном» потребуется слюна, а для исследования ДНК бактерий попросят принести кал. Все образцы клиенты собирают дома: курьер привезет пробирки для сбора материала, а через несколько дней отвезет их в лабораторию.
Анализы лаборатория принимает только у совершеннолетних пациентов: рекомендации сервиса рассчитаны на взрослых и не подойдут детям.