IMG!

DNA

z recesywnym wzorcem dziedziczenia: chorobę powodują dopiero dwie zmutowane kopie genu, po jednej od każdego z rodziców. U dotkniętych nią dzieci, którym brakuje aktywnego enzymu, fenyloalanina gromadzi się we krwi; prowadząc do upośledzenia rozwoju mózgu i poważnego opóźnienia umysłowego. Profilaktyka jest prosta: dzieci z PKU wychowywane od urodzenia na diecie ubogiej w fenyloaianinę — z minimalną ilością białka i bez sztucznie słodzonych napoi —5 rozwijają się całkiem normalnie. Sam sposób odżywiania decyduje o tym, czy mózg będzie się rozwijał prawidłowo, czy nie. Oczywiście trzeba wiedzieć, czy dziecko jest chore, najszybciej, jak to możliwe. Robert Guthrie opracował prosty test diagnostyczny na poziom fenyloalaniny we krwi i wytrwale promował jego użycie do chwili, kiedy zaczęto go stosować jako jedno ze standardowych badań neonatalnych. Od 1966 roku przez nakłucie pięty pobiera się od każdego noworodka krew, która następnie poddawana jest odpowiedniej analizie. Tym sposobem tesfiGuthriego każdego roku pozwala sprawdzić obecność choroby genetycznej u milionów dzieci, choć jego autor nie przebada! ani jednej pary zasad DNA. Zanim zaczęto go stosować, aż jeden procent przypadków opóźnienia umysłowego w Stanach Zjednoczonych był konsekwencją PKU; teraz jest tylko kilka przypadków rocznie.

Lata 50. XX wieku to epoka rozwoju cytogenetyki, mikroskopowych badań nad chromosomami. Diagnostyczne zastosowanie tej metody szybko doprowadziło do odkrycia, że nieprawidłowości w liczbie chromosomów — zwykle i»jeden za dużo lub za mało—niezmiennie prowadzą do poważnych dysfunkcji n >/w()jowych. Problemy te wynikają z braku równowagi w liczbie genów, co jest odstępstwem od normy. Takie choroby nie są dziedziczne w takim sensie jak clystrofia mięśniowa Duchenne’a czy mukowiscydoza, ale mimo to są jak najbardziej genetyczne; powstają spontanicznie za sprawą błędów przy podziałach komórek uczestniczących w produkcji plemników i jaj.

Najlepiej znany jest zespól Downa. Schorzenie to zawdzięcza nazwę Johnowi Langdonowi Downowi, który w 1899 roku, będąc inspektorem medycznym w domu dla upośledzonych umysłowo, jako pierwszy opisał jego charakterystyczne cechy kliniczne. Down spostrzegł, że około 10 procent pensjonariuszy tej instytucji wykazuje wielkie podobieństwo, „i to tak wyraźne, że kiedy postawimy ich kolo siebie, aż trudno uwierzyć, że nie są dziećmi tych samych rodziców”. Ale na pierwszą analizę biologicznych podstaw choroby trzeba było czekać aż dziewięćdziesiąt lat, kiedy to francuski lekarz Jeróme Lejeune odkrył, że dzieci z zespołem Downa mają trzy kopie jednego chromosomu, jak się później okazało, chromosomu 21. Normalny stan to diploidalność (disomia), czyli dwie kopie każdego chromosomu; zespól Downa określony został w żargonie genetyków jako „trisomia 21”.

Zwalczyć chorobę

Częstość urodzeń dzieci z zespołem Downa zwiększa się wraz z wiekiem matki¹. Prawdopodobieństwo, że dwudziestolatka urodzi takie dziecko, wynosi około 1:1700; u trzydziestopięciolatki rośnie do 1:400, a u kobiety w wieku 45 lat wynosi już 1:30. Z tego powodu wiele kobiet w ciąży decyduje się na diagnozę prenatalną, by sprawdzić, czy u płodu występuje trzeci chromosom 21. Po raz pierwszy test przeprowadzono w 1968 roku, a dziś w Stanach Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii proponuje się go rutynowo każdej ciężarnej powyżej trzydziestego piątego roku życia.

Zc względu na to, że rozwijający się płód musi być wystarczająco duży, by bezpiecznie przetrwać pobieranie tkanki, diagnozy takiej nie można wykonywać w bardzo wczesnych stadiach ciąży. Zwykle badanie przeprowadza się pomiędzy piętnastym a.osiemnastym tygodniem przez amniopunkcję, czyli pobranie płynu owodniowego (zawierającego komórki płodu). Istnieje też alternatywny test — tzw. biopsja trofoblastu — który można przeprowadzić już w dziesiątym tygodniu, polegający na pobraniu próbki tkanek z części łożyska przyczepionej do ściany macicy, ale jest on bardziej zawodny. Ponieważ obie metody niosą za sobą niewielkie ryzyko poronienia — jednoprocentowe przy amniopunkcji i dwuprocentowc przy biopsji trofoblastu — młodszym kobietom zwykle się je odradza; groźba wystąpienia choroby genetycznej u dziecka jest nieporównywalnie mniejsza niż ryzyko uszkodzenia płodu. Kiedyś wyizolowane komórki płodu przed poddaniem analizie chromosomowej musiały urosnąć na płytce Petriego. Dziś diagnozę można postawić szybciej, dzięki technice hybrydyzacji fluorescencyjnej in silu (FISH, od jluorescency in situ hybridizution)\ metoda la polega na przyłączeniu malej cząsteczki do fragmentu sekwencji DNA specyficznej dla chromosomu 21. i wprowadzeniu jej do próbki, gdzie przyłącza się do chromosomu 21. płodu. Jeśli w jądrze komórki pojawią się dwa fluorescencyjne fragmenty, płód jest zdrowy, jeśli trzy — ma zespól Downa.

W Wielkiej Brytanii 30% przypadków zespołu Downa wykrywa się u 5% najstarszych ciężarnych kobiet dzięki rutynowym testom. Metoda ta charakteryzuje się zatem oczywistą efektywnością, zwłaszcza w prostych kategoriach wykrywalności przeliczanej na każdy wydany funt (w brytyjskiej publicznej służbie zdrowia takie wyliczanki stały się bardzo, popularne, zwłaszcza od czasu, gdy pani Thatcher zaczęła piąć wydatki na lecznictwo), ale co z pozostałymi 70 procentami? Zespól Downa jest rzadszy wśród dzieci młodych kobiet, ale z drugiej strony to one najczęściej zachodzą w ciążę. Ponieważ statystyka wskazuje, że ryzyko, jakie niosą standardowe testy, jest zbyt wysokie, usiłowano znaleźć alternatywne, nieinwazyjne wskaźniki. 1 okazało się, iż ważnym źródłem informacji mogą być substancje wykrywalne we krwi matki. Niski poziom alfa-fetopro-

1

Obecnie wiemy już, że także wraz z wiekiem ojca (przyp. kons. nauk.).