Пренатальная диагностика методом полимеразной цепной реакции (ПЦР)

Пренатальная диагностика методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) — это высокоточный лабораторный анализ, позволяющий выявить конкретные генетические заболевания или внутриутробные инфекции у плода еще до его рождения. Этот метод основан на обнаружении и многократном копировании (амплификации) определенных участков ДНК или РНК возбудителя в биологическом материале плода. Важно понимать, что ПЦР является диагностическим, а не скрининговым исследованием. Его назначают прицельно, когда существуют конкретные подозрения на определенную патологию, выявленные в ходе УЗИ, скринингов или на основании семейного анамнеза.

Что такое полимеразная цепная реакция и как она работает в пренатальной диагностике

Полимеразная цепная реакция — это мощный инструмент молекулярной биологии, который можно сравнить с «молекулярным ксероксом». Метод позволяет найти в исследуемом образце даже единичные молекулы ДНК и размножить их до количества, достаточного для надежного определения. В контексте пренатальной диагностики это означает, что врачи могут с высокой точностью подтвердить или опровергнуть наличие конкретной генетической мутации или ДНК инфекционного агента в клетках плода.

Для проведения анализа необходим биологический материал, содержащий клетки плода. Его получают с помощью инвазивных процедур, таких как биопсия ворсин хориона или амниоцентез. В лаборатории из этих клеток выделяют ДНК. Затем с помощью специальных ферментов (ДНК-полимераз) и праймеров (коротких искусственных фрагментов ДНК, комплементарных искомому участку) запускается циклический процесс копирования. Если в образце присутствует целевой фрагмент ДНК (например, ген с мутацией), его количество экспоненциально растет. Отсутствие накопления продукта реакции свидетельствует об отсутствии искомой мутации или возбудителя. Таким образом, ПЦР дает четкий и однозначный ответ на конкретно поставленный вопрос.

Ключевые отличия ПЦР от других методов пренатальной диагностики

Будущим родителям бывает сложно разобраться в многообразии доступных исследований. Понимание целей и возможностей каждого метода помогает принять взвешенное решение вместе с врачом. Основное отличие полимеразной цепной реакции от других тестов — ее высокая специфичность и целевая направленность.

Для наглядного сравнения основных методов пренатальной диагностики приведена следующая таблица:

Показания к проведению пренатальной ПЦР-диагностики

Решение о проведении пренатальной диагностики методом ПЦР принимается врачом-генетиком и акушером-гинекологом на основе совокупности факторов. Этот анализ не является рутинным и назначается строго по медицинским показаниям, когда польза от полученной информации превышает потенциальные риски, связанные с процедурой забора материала.

Вот основные ситуации, при которых может быть рекомендована полимеразная цепная реакция:

• Семейная история моногенного заболевания. Если в семье уже были случаи рождения детей с наследственным заболеванием (например, муковисцидозом, спинальной мышечной атрофией, фенилкетонурией) или кто-то из родственников страдает им, ПЦР позволяет целенаправленно искать именно ту мутацию, которая известна в семье.
• Носительство мутации у родителей. Если оба родителя являются носителями рецессивной мутации, риск рождения больного ребенка составляет 25 %. ПЦР-диагностика дает возможность точно определить, унаследовал ли плод заболевание.
• Подозрение на внутриутробную инфекцию. При выявлении у беременной острой инфекции (например, цитомегаловирусной, токсоплазмоза, парвовирусной) или при обнаружении на УЗИ признаков, характерных для внутриутробного инфицирования плода, ПЦР-анализ околоплодных вод помогает подтвердить или исключить передачу инфекции ребенку.
• Уточнение результатов других исследований. В некоторых случаях ПЦР может использоваться для быстрой проверки наличия определенных генетических аномалий, заподозренных по результатам УЗИ или других тестов.

Какие заболевания и инфекции можно выявить с помощью ПЦР

Спектр применения полимеразной цепной реакции в пренатальной диагностике очень широк, но всегда сфокусирован на поиске конкретной цели. Метод не дает общей картины здоровья плода, а отвечает на вопрос о наличии или отсутствии определенной генетической «поломки» или возбудителя инфекции.

Основные группы патологий, диагностируемых с помощью ПЦР:

• Моногенные заболевания. Это болезни, вызванные мутацией в одном гене. С помощью ПЦР можно диагностировать сотни таких состояний. Наиболее часто исследуемые:
  • Муковисцидоз
  • Спинальная мышечная атрофия (СМА)
  • Фенилкетонурия
  • Миодистрофия Дюшенна
  • Синдром ломкой Х-хромосомы
  • Адреногенитальный синдром
• Внутриутробные инфекции. ПЦР является золотым стандартом для выявления ДНК или РНК возбудителей в околоплодных водах. Это позволяет не только подтвердить факт инфицирования плода, но и сделать это на ранних стадиях. Чаще всего диагностируют:
  • Цитомегаловирус (ЦМВ)
  • Токсоплазмоз
  • Парвовирус В19
  • Вирус простого герпеса
  • Энтеровирусы

Процедура получения материала для анализа: безопасность и риски

Важно четко разделять сам лабораторный метод ПЦР и процедуру получения материала для него. Сам анализ полимеразной цепной реакции абсолютно безопасен для матери и плода, так как проводится в лаборатории (in vitro). Однако для его выполнения необходимы клетки плода, которые получают инвазивным путем.

Многих будущих родителей беспокоит безопасность этих процедур. Современные технологии и выполнение манипуляций под контролем УЗИ опытным специалистом сводят риски к минимуму, но они существуют. Основные методы забора материала:

• Биопсия ворсин хориона (БВХ). Проводится на сроке 10–13 недель беременности. Врач под контролем УЗИ с помощью тонкой иглы через переднюю брюшную стенку или шейку матки получает крошечный образец ткани хориона (будущей плаценты). Риск прерывания беременности после этой процедуры, по данным современных исследований, составляет около 0,2–0,5 %.
• Амниоцентез. Выполняется обычно после 16 недель беременности. Под контролем УЗИ через прокол в передней брюшной стенке тонкой иглой забирается небольшое количество (около 15–20 мл) околоплодных вод, в которых содержатся клетки плода. Риск осложнений при амниоцентезе еще ниже и составляет примерно 0,1–0,3 %.

Решение о необходимости инвазивной процедуры всегда принимается взвешенно, после детального обсуждения с врачом всех потенциальных рисков и диагностической ценности исследования.

Интерпретация результатов полимеразной цепной реакции и дальнейшие шаги

Результаты ПЦР-диагностики обычно готовы в течение нескольких дней, что является одним из преимуществ метода. Они представляются в качественном формате: «обнаружено» или «не обнаружено».

• Отрицательный результат («не обнаружено»). Означает, что искомая мутация или ДНК возбудителя в исследуемом образце не найдены. Это с очень высокой степенью вероятности (близкой к 100 %) исключает у плода то конкретное заболевание или инфекцию, на которые проводился тест. Важно помнить, что этот результат не исключает наличия других, неисследованных генетических аномалий.
• Положительный результат («обнаружено»). Подтверждает наличие у плода искомой мутации или инфекции. Получение такого результата — это тяжелое эмоциональное испытание для семьи, но это не приговор, а важная диагностическая информация.

Вне зависимости от результата его интерпретацию и обсуждение дальнейших действий проводит врач-генетик. При подтверждении диагноза специалист подробно рассказывает о заболевании, его течении, прогнозе, возможностях современной медицины и доступных вариантах ведения беременности. Главная цель консультации — предоставить семье полную, объективную и понятную информацию для принятия собственного осознанного решения.

Список литературы

1. Гинтер Е. К. Медицинская генетика: учебник. — М.: Медицина, 2003. — 448 с.
2. Акушерство: национальное руководство / под ред. Г. М. Савельевой, Г. Т. Сухих, В. Н. Серова, В. Е. Радзинского. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. — 1088 с.
3. Клинические рекомендации «Нормальная беременность» (утв. Министерством здравоохранения РФ, 2020 г.).
4. ACOG Practice Bulletin No. 162: Prenatal Diagnostic Testing for Genetic Disorders. Obstetrics & Gynecology. 2016;127(5):e108–e122.
5. Gardner, R. J. M., & Amor, D. J. Gardner and Sutherland's Chromosome Abnormalities and Genetic Counseling. Oxford University Press, 2018.
6. Prenatal diagnosis and screening for fetal malformation and genetic disorders / Ed. by K. H. Nicolaides. — London: The Fetal Medicine Foundation, 2004. — 180 p.