Poglavlje 15: GENETSKI FAKTORI U UCESTALIM BOLESTIMA**

							                                          Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari

                                      Poglavlje 10:
                             HEMOGLOBIN I HEMOGLOBINOPATIJE

              Prijenosnici kisika u kralježnjaka su proteini hemoglobin i mioglobin. Hemoglobin se
      nalazi u eritrocitima i služi kao prijenosnik kisika u krvi. Sposobnost hemoglobina da veže kisik
      ovisi o prisutnosti nepolipeptidne jedinice, skupine hem. Hem je supstituirani porfirin sa
      središnjim atomom željeza. Hemoglobin se sastoji od četiri polipeptidna lanca. Na molekuli
      hemoglobina postoje četiri vezivna mjesta za kisik, jer svaki lanac sadrži jedan hem.
      3 su osnovne vrste Hb-a:
      1. Embrionalni
      2. Fetalni
      3. Adultni
      Hb A je glavni hemoglobin u odraslih i sastoji se od međusobno jednakih α i β lanaca. Fetusi
      imaju također osebujne hemoglobine. U fetalnom životu javlja se embrijski hemoglobin α2ε2, a
      nakon njega pojavljuje se Hb F podjedinične građe α2γ2. Važno svojstvo fetalnog
      hemoblobina je da ima veći afinitet za kisik od Hb A, jer slabije od njega veže 2,3
      difosfoglicerat (DPG).
      Za vrijeme prenatalnog perioda glavna mjesta sinteze Hb-a su žumanjčana vreća, jetra,
      slezena i malim dijelom koštana srž. U postnatalnom periodu glavno mjesto sinteze preuzima
      koštana srž.
              Bolesti ljudskog hemoglobina su podijeljene u dvije glavne grupe. One koje su vezane
      uz strukturne promijene globinskih lanaca (srpasta anemija) i one koje su vezane uz
      poremećenu sintezu globinskih lanaca (talasemija). Proučavanjem bolesnika s kliničkim
      simptomima i elektroforetskim pretraživanjem zdravih ljudi otkriveno je više od stotinu
      nenormalnih hemoglobina. Postoji nekoliko tipova nenormalnih hemoglobina.
      1)Promijenjena površina.
      Te mutacije nisu uvijek štetne, a značajni je izuzetak Hb S, nenormalni Hb kod bolesnika koji
      boluju od srpaste anemije. Sastoji se od dva normalna α lanca i dva mutirana β lanaca.
      2)Promijenjeno aktivno mjesto za Hb.
      Tako npr.supstitucija proksimalnog ili distalnog histidina tirozinom dovodi do stvaranja
      hemoglobina M koji je blokiran željezo (III) stanju i zato nesposoban za vezanje kisika.
      3)Promijenjena tercijalna i kvaternarna struktura

   STRUKTURNI POREMAĆAJI Hb-a:
   1. Točkaste mutacije (>200, zamjena 1 aminokiseline drugom) npr. HbS
   2. Delecije- lanac je kraći zbog gubitka 1 ili više aminokiselina
   3. Insercije-lanac je duži zbog umetanja 1 ili više aminokiselina
   4. Poremećaj u čitanju okvira-nastaje zbog insercije ili delecije baznim parova (više ili manje od
      3)
   5. Mutacije završnog kodona-lanci su duži
   6. Fuzije- nastaju zbog nejednakog krosingovera u mejozi. Kao posljedica se javlja spajanje gena
      koji su slični te se nalaze blizu jedan drugome (Hb Lepore/anti-Lepore).



Srpasta anemija
Anemija srpastih stanica je autosomno recesivna bolest i najčešći oblik anemije. Hb S je manje topiv
od normalnog hemoglobina i sklon polimeriziranju, uzrokujući srpaste deformacije eritrocita. Kraće je
preživljavanje eritrocita i to dovodi do anemije. Osim toga srpaste stanice imaju smanjenu
deformabilnost, tako da ne mogu prolaziti kroz male arterije, što rezultira neadekvatnom opskrbom
tkiva kisikom. U bolesti srpastih stanica nalazi se zamjena valina za glutaminsku kiselinu na β-
globinskom lancu. Oboljeli heterozigoti su zaštićeni od najsmrtonosnijeg oblika malarije. Za liječenje
                                                                                                         1
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
se primjenjuju penicilin i hidroksiurea. Uzimanje hidroksiureje povećava udio Hb F koji smanjuje
hemolizu, vazookluziju i srpanje eritrocita.
Talasemije su najčešća grupa nasljednih poremećaja građe hemoglobina. Razlikujemo alfa i beta
talasemiju.Alfa-talasemija je rezultat nedovoljnog sintetiziranja α lanaca.U težem obliku se α lanci
uopće ne sintetiziraju što uglavnom dovodi do smrti fetusa-Hb Barts. U tom obliku je prisutan
tetramer g lanaca.U blažem obliku prekomjerno se sintetiziraju β lanci. Stvara se tetramer Hb H koji
slabo otpušta kisik perifernim tkivima. Pokazalo se da dolazi do delecije u α globinskim genima. Kod
β talasemije je prisutna redukcija ili nedostatak β lanaca. Homozigoti za β˚ talasemiju imaju tešku, o
transfuziji ovisnu anemiju. Može se javiti kao lakši i teži oblik. U teškom obliku, thalassemia major,
prisutna je o transfuziji ovisna anemija. Oboljeli često umiru mladi radi preopterećenja željezom,
izazvanim prekomjernim transfuzijama. Često su nerazvijeni i imaju nenormalan razvoj kostiju. Blaži
oblik rijetko uzrokuje simptome. δγ-thalassemia: blaga anemija, povećan udio Hb F. SC i thalassemia
screening-Cilj je identificirati dijete s ozbiljnom hemoglobinopatijom najranije moguće, kako bi
liječenje bilo učinkovitije, a komplikacije svedene na minimum.


Poremećaje hemoglobina(Hb) - hemoglobinopatije možemo podijeliti u dvije osnovne grupe:
strukturni poremećaji (npr. srpasta anemija Hb S) i poremećaji u sintezi Hb - talasemije. Talasemije
obuhvaćaju nekoliko nasljednih poremećaja sinteze hemoglobina, a dijelimo ih prema lancu ili
lancima koji se proizvode u smanjenoj količini. Neravnoteža u proizvodnji globinskih lanaca u
eritrocitnih prekursora koji se, kao netopljivi, talože, rezultira hemolizom eritrocita, s posljedičnom
kompenzatornom hiperplazijom koštane srži. Razlikujemo α, β i δβ talasemiju. Postoje 2 glavne vrste
α talasemije; blaži oblik (obično bez simptoma) u kojoj je sinteza α lanaca Hb nedovoljna te se stvara
tetramer β lanaca tzv. Hb H; te teži oblik u kojem uopće nema sinteze α lanaca no stvara se tetramer
γ lanaca, tzv. Hb Barts koji uzrokuje smrt fetusa tijekom trudnoće - hydrops fetalis, zbog masivnih
edema ili zatajenja srca uzrokovanog teškim anemijama. Bolest je posljedica nejednakih
crossingovera u mejozi što najčešće dovodi do delecije strukturnih gena za α globinski lanac Hb
koji se nalaze na p-kraku 16. kromosoma. Postoje 2 tipa beta talasemija: β-talasemija minor(β),
lakši oblik bolesti koji razviju nosioci tj. heterozigoti, a u kojem je sinteza β lanaca smanjena rijetko
uzrokuje značajne simptome, a dijagnoza se obično postavi zbog obrade blaže anemije (hipokromna
ili mikrocitna anemija) ili rutinskim pregledom krvi. U mnogih bolesnika blagi se oblik bolesti nikad ne
otkrije. Teži oblik koji razviju homozigoti, β-talasemija major(β) teška je bolest, nekoć zvana
Cooleyeva anemija očituje se nakon prvih par mjeseci života. Bolesnici razviju tešku anemiju zbog
teškog razaranja eritrocita te opterećenje velikom količinom željeza. Bolesnici su obično pothranjeni i
jako iscrpljeni, često imaju nenormalan razvoj kostiju, posebice lica i lubanje (zbog hiperplazije
koštane srži) i povećanje srca; žive kraće, umiru kroz pubertet ili u ranim zrelim godinama no
svakodnevnim korištenjem odgovarajućih lijekova, tranfuzijama ili čak transplatacijom koštane srži
mogu uvelike poboljšati i produljiti svoj život. Bolest može uzrokovati 100 različitih
mutacija,uključujući točkaste mutacije,umetanja i delecije parova baza, a pojavljuju se na
kodirajućim i ne-kodirajućim dijelovima β-globinskog gena. Pri δβ-talasemiji nedovoljna je
proizvodnja oba δ i β lanca, za što bi se moglo očekivati da će prouzročiti tešku bolest, no oboljeli su
samo blago anemični zbog povećane proizvodnje γ lanaca, te imaju povećane količine Hb F. Uzrok
su opsežne delecije u β-globinskoj regiji, a uključuju δ i β globinske strukturne gene.




                                                                                                        2
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                          Poglavlje 11:
                                     BIOKEMIJSKA GENETIKA

Do danas je utvrđeno preko 200 urođenih grešaka metabolizma koje su većinom autosomno
recesivne. Od brojnih poremećaja metabolizma aminokiselina jedan od najpoznatijih je
fenilketonurija (PKU). Nju uzrokuje nedostatak enzima fenilalanin hidroksilaze (PAH) što dovodi do
nakupljanja fenilalanina i njegovih metabolita (fenilpiruvatske kiseline) te manjka tirozina u tijelu.
Bolest uzrokuje nedostatak pigmenta zbog manjka tirozina i mentalnu retardaciju koju primarno
uzrokuju metaboliti fenilalanina. Liječi se prehranom sa umjerenim količinama fenilalanina.
Hiperfenilalaninemiju mogu uzrokovati i nedostatak dihidrobiopterin reduktaze i dihidrobiopterin
sintaze koji su nužni za stvaranje tetrahidrobiopterina, kofaktora nužnog za normalan rad PAH-a.
Djeca majki koje imaju PKU imaju veću šansu za mentalnu retardaciju zbog nedostatka tirozina
potrebnog za razvoj mozga. Alkaptonurija je autosomno recesivna bolest uzrokovana nedostatkom
homogentizat oksidaze čiji su simptomi taman urin, pigmentacija ušne hrskavice, bjeloočnice i
okronoza koja se može razviti u artritis. Okulokutani albinizam (OCA) je uzrokovan nedostatkom
enzima tirozinaze potrebnog za sintezu melanina iz tirozina. Simptomi su nedostatak pigmenta u
koži, kosi, očnom fundusu, šarenici, nistagmus (nekontrolirani pokreti oka), loša vidna oštrina.
Postoje dva tipa OCA. OCA tipa 1 uzrokovan je mutacijom kromosoma 11q te može biti tirozinaza
negativna (nema aktivnosti tirozinaze) i tirozinaza pozitivna (postoji aktivnost tirozinaze, ali vrlo
slaba). OCA tipa 2 uzrokovan je mutacijom kromosoma 15q. Homocistinurija je poremećaj u
metabolizmu aminokiselina sa sumporom (metionina) koju karakterizira nedostatak cistation beta
sintaze što dovodi do nakupljanja homocistina u organizmu. Simptomi su blaga do umjerena
retardacija, konvulzije, osteoporoza, skolioza, pectus excavatum, arahnodaktilija, dislokacija leće,
kardiovaskularni problemi (slično Marfanovu sindromu). U poremećaje metabolizma aminokiselina s
razgranatim lancima kao što su leucin, izoleucin i valin spada bolest urina-javorov sirup. Najčešći
poremećaj kod ciklusa ureje je nedostatak ornitin transkarbamoilaze, a simptomi su hiperamonijemija
što dovodi do oštećenja SŽS. Poremećaje metabolizma ugljikohidrata dijelimo na poremećaje
metabolizma monosaharida gdje spadaju galaktozemija i nasljedna intolerancija fruktoze te
poremećaje pohrane glikogena koje dijelimo na one koji primarno utječu na jetru (von Gierkeova
bolest, Corijeva bolest, Andersonova bolest i nedostatak jetrene fosforilaze) i one koji primarno utječu
na mišiće (McArdleova i Pompeova bolest). Poremećaje metabolizma monosaharida karakterizira
povraćanje, slabo dobijanje na težini, žutica, mrena i ciroza jetre. Poremećaji pohrane glikogena
često uzrokuju hipoglikemiju radi nemogućnosti iskorištavanja glikoge bilo iz jetre ili mišića te
hepatomegaliju ili srčanu hipertrofiju zbog nakupljanja glikogena u tim organima. U poremećaje
metabolizma steroida spadaju adrenogenitalni sindrom i sindrom neosjetljivosti na androgene. Kod
adrenogenitalnog sindroma najčešće nedostaje 21-hidroksilaza što dovodi do rane maskulinizacije
kod dječaka i virilizacije(pojavljivanja muških spolnih osobina kod žena). Kod sindroma neosjetljivosti
na androgene dječaci kariotipa XY normalno proizvode testosteron ali imaju mutirane receptore za
njega pa se razvijaju ženske spolne osobine i najčešće se prepozna kada se javi obostrana
ingvinalna hernija za koju se ustanovi da su testisi.

        U ovom poglavlju cemo razmatrati monogenske biokemijske i metabolicke bolesti.Urodjene
pogreske metabolizma su najcesce autosomno recesivne ili su povezane sa recesivnim
nasljedjivanjem uz x kromosom,a rijetko su autosomno dominantne.
Poremecaj metabolizma aminokiselina:FENILKETONURIJA kod koje nedostaje enzim fenilalanin
hidroksilaza koja je kljucna u prevodjenju fenilalanina u tirozin.Zbog nedostatka enzima dolazi do
nakupljana fenilalanina i njegove pretvorbe u fenilpiruvatnu kiselinu koja se izlucuje urinom. Lijecenje
se provodi dijetalnom restrikcijom fenilalanina ali ne u potpunosti jer je tirozin esencijalna
aminokiselina. Nelijecena FK se ocituje teskim intelektualnim ostecenjima i napadajima. Djeca cije
majke tijekom trudnoce boluju od FK imaju povecan rizik za razvoj mentalne retardacije zato sto
manjak tirozina koji ne dolazi kroz posteljicu uzrokuje zaostajanje u rastu fetalnog mozga. Za
ALKAPTONURIJU je karakteristicno nakupljanje homogentisticne kiseline koja je metabolit
tirozina.Karakterizira ju tamna mokraca i tamna pigmentacija odredjenih tkiva. OKULOKUTANI
                                                                                                       3
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
ALBINIZAM nastaje zbog nedostatka enzima tirozinaze koji prevodi tirozin u melanin.Nedostatak
melanina se ocituje slabijom pigmentacijom,a moze uzrokovati i slabljenje vida. HOMOCISTINURIJA
nastaje zbog nedostatka enzima cistation β sintetaze, a ocituje se poteskocama u
ucenju,napadajima, osteoporozom.
Metabolicki poremecaj razgranatih aminokiselina:esencijalne aminokiseline valin, leucin i izoleucin
imaju zajednicki dio metabolickog puta.Ako nedostaje enzim na tom putu dolazi do MAPLE SYRUP
URINE DISEASE kod kojeg se te aminokiseline izlucuju mokracom.Kod POREMECAJA U CIKLUSU
UREJE dolazi do povecanja razine amonijaka u organizmu, a amonijak je u visokim koncentracijama
otrovan,posebno za CŽS.
Poremecaj u metabolizmu ugljikohidrata se moze podijeliti na:Poremecaj metabolizma monosaharida
kod kojeg dolazi do galaktozemije i nasljedne netolerancije na fruktozu i Poremecaj skladistenja
glikogena kod kojeg se glikogen prekomjerno nakuplja u misicima ili jetri.Bolesti zbog primarnog
nakupljanja glikogena u jetri su: Von Gierkova, Cori-eva i Andersonova Bolest i Nedostatak jetrene
fosforilaze, a one kod kojih se primarno nakuplja u misicima su Pompova i McArdle-ova bolest.
Poremecaj metabolizma steroida: KONGENITALNA ADRENALNA HIPERPLAZIJA koja je najcesci
uzrok dvostrukog spola kod novorodjenih djevojcica,ali ne moze se zanemariti ni kod djecaka ;
SINDROM ANDROGENE NEOSJETLJIVOSTI kod muskaraca nastaje zbog neosjetljivosti
androgenih receptora, ali takodjer moze nastati kod osoba koje imaju zenska fenotipska obiljezja ali
su kariotipski muskarci, u tom slucaju zenski spolni organi,maternica i jajnici,nedostaju,a vagina
slijepo zavrsava.
Poremecaji u metabolizmu lipida su autosomno dominantni i uzrok su velike smrtnosti zbog preranih
bolesti koronarnih arterija,a tu spada obiteljska hiperkolesterolijemija kod koje je receptor za LDL
neosjetljiv ili nedostaje.Lijeci se smanjenim unosom hrane bogate kolesterolom i lijekovima koji
smanjuju endogenu sintezu kolesterola.

        POREMEĆAJI LIZOSOMSKOG SKLADIŠTENJA uključuje nedostatak jednog ili više
lizosomskih enzima uključenih u katabolizam makromolekula. Kao posljedica toga dolazi do
nakupljanja tih makromolekula te se s vremenom pojavljuju sve izražajniji simptomi bolesti.
MUKOPOLISAHARIDOSA primjer je takve bolesti u kojoj dolazi do nakupljanja sulfatnih polisaharida
( glikosaminoglikana ) zbog nedostatka lizosomskih enzima koji sudjeluju u njihovoj razgradnji.
Poznato je šest tipova te bolesti i svi se nasljeđuju autosomno recesivno osim Hunter sindroma koji je
x-vezana bolest ( oboljevaju samo mučkarci ). Kod većine tipova bolesti javlja se zamagljenje
rožnice, mentalno propadanje, nizak rast, zakrivljenost kralježnice, često imaju oštre crte lica, nakon
nekog vremena mogu izgubiti sluh, vidljivo im je povećana jetra i slezena. Ova bolest se jedino
uspješno lječi presadbom koštane srži.
SFINGOLIPIDOSA je poremećaj pohrane lipida. Kod te bolesti dolazi do nakupljanja lipida i
glikolipida, posebice u mozgu, jetri i slezeni. Pogođen je mozak pa oboljeli umiru već u djetinstvu
zbog napredne mentalne zaostalosti i čestih napadaja. Najpznatiji primjer ovakog stanja je Tay-
Sachsova bolest, simptomi su: teško prihvaćanje hrane, letargija, gluhoća, gubitak vida. Smrt obično
nastupi u trećoj godini zbog plućne infekcije. U ovaj poremećaj možemo uvrstiti i Gaucherovu bolest
u kojoj razlikujemo dva tipa. Prvi, češći, od kojega oboljevaju stariji. Karakteristični simptomi su upala
zglobova, blaga anemija, rediološke promjene kralježnice, a središnji živčani sustav je pošteđen.
Drugi tip zahvaća djecu i uključuje oštećenje središnjeg živčanog sustava. Niemann-Pickova bolest
također spada u poramećaj pohrane lipida. Uzrokuje ju nedostatak enzima sfingomijelinase zbog
čega dolazi do taloženja sfingomijelina u koštanoj srži.
POREMEĆAJI U METABOLIZMU PURINA I PIRIMIDINA- Gout je klasičan poremećaj metabolizma
purina u koje dolazi do nakopljanja kristala soli urične kiseline, karakteristični simptomi su bol u
zglobovima, otekline, nježnost, česti upalni odgovori. Lesch-Nihanov sindrom također je poremećaj
metabolizma purina, glavni simptomi su neurološki, prenosi se vezana na x kromosomu. Urođene
pogreške u metabolizmu purina, točnije nedostatak adenozin deaminaze i nedostatak purinske
fosforilaze, su i nejčešći razlog imunodeficiencije.
POREMEĆAJI U METABOLIZMU PORFIRINA udruženi su s čestim neurološkim poremećajima i
kožnom osjetljivošću. Porfirija je podjeljena u dva tipa ovisno o tome gdje se nakupljaju produkti
                                                                                                        4
                                         Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
porfirina. Tako razlikujemo jetrenu porfirju koju djelimo na akutnu povremenu, nasljednu i porfiriju
variegatu i eritropoetsku u koju još ubrajamo i kongenitalnu.
POREMEĆAJI ORGANSKE KISELINE nastaje zbog nedostatka enzima metilmalonil-CoA mutaze ili
propionil-CoA karboksilaze. Simptomi su slabaprehrana, povraćanje, metabolička acidoza, a može se
pojaviti i neuropenija, trombocitopenija, hipoglikemija...
POREMEĆAJ U METABOLIZMU BAKRA- poznate su dvije urođene pogreške u metabolizmu bakra:
Mankesova i Wilsonova bolest
PEOKSISOMALNI POREMEĆAJ- ta vrsta poremećaja obuhvaća Zellwegerov sindrom koji se očituje
smanjenim brojem peroksisoma u svim stanicama i adrenoleukodistrofiju kod koje nedostaje neki
enzim u peroksisomu
POREMEĆAJI KOJI POGAĐAJU MITOHONDRIJSKU FUNKCIJU su MERRF, MELAS, NARP,
Leighova bolest, Leber Hereditary očna neuropatija, Barthov sindrom, poremećaj oksidacije
mitohondrijskih masnih kiselina i mnogi drugi. Većina ovih poremećaja posljedica je mutacija
mitohondrijske DNA. Mitohondrijska DNA kodira mitohondrijske proteine i proteine koji sudjeluju u
prijenosu elektrona tako da te mutacije često uzrokuju poremećaje u prijenosu elektrona.

        Najčešći autosomno dominatni monogenski poremećaj u zapadnoj kulturi je obiteljska
hiperkolesterolemija. Osobe s tim poremećajem metabolizma lipida imaju povišenu razinu
kolesterola u krvi, a mogu se javljati potkožne naslage lipida – ksantomi. Najveća opasnost
poremećaja je povećani rizik od krvožilnih bolesti, pogotovo koronarnih. Poremećaj koji uzrokuje
hiperkolesterolemiju je deficitarna ili poremećena funkcija LDL receptora te posljedični poremećaj
u regulaciji endogene sinteze kolesterola.
Poremećaji lizosomskih enzima imaju za posljedicu akumulaciju makromolekula u čijoj degradaciji
poremećeni ili deficitarni enzim sudjeluje. Mukopolisaharidoze su poremećaji degradacije
glikozamina. Dijele se u 6 različitih sindroma ovisno o enzimu koji je deficitaran i posljedično
makromolekuli koja se akumulira. Svi su autosomno recesivni osim Hunterovog sindroma koji je X-
vezan. Hurlerov sindrom je najteži. Posljedica je poremećaja α-L-iduronidaze. Simptomi su gluhoća,
grub oblik lica, hepatosplenomegalija, zakrivljena kralježnica te mentalna degradacija. Smrt obično
nastupa u adolescenciji. Sanfilippov sindrom je najčešći, posljedica je poremećaja bar jednog od 4
enzima koja sudjeluju u degradaciji heparan sulfata. Simptomi su skeletne promjene s mentalnom
degradacijom i napadajima te smrt nastupa obično u ranom odraslom razdoblju. Sfingolipidoze su
poremećaji degradacije lipida. Posljedična akumulacija lipida i glikolipida uzrokuje oštećenje
središnjeg živ. sustava te progresivnu mentalnu degeneraciju. Gaucherova bolest je najčešća
sfingolipidoza. Poremećena je funkcija glukocerebrozidaze. 2 tipa bolesti se razlikuju po vremenu
pojave. Kod pojave bolesti u odraslom dobu pojavljuje se hepatosplenomegalija, trombocitopenija te
patološki prijelomi kostiju, no neurološki sustav je očuvan, dok je kod infantilnog karakteristična
neurološka degradacija i regresija u razvoju. Smrt nastupa oko druge godine života. Najčešći
poremećaj purinskog metabolizma je giht. Može imati nekoliko uzroka, a jedan od njih je
deficitarna aktivnost HGPRT. Nastaju nakupine kristala natrij-urata u zglobovima koji izazivaju
inflamaciju. Potpuni nedostatak HGPRT uzrokuje Lesch-Nyhanov sindrom koji karakterizira
samosakaćenje i mentalnu zaostalost. Deficit adenozin-deaminaze uzrokuje SCID.
Poremećaje metabolizma porfirina dijelimo po na hepatičke i eritropoetske. Akutna povremena
porfirija je hepatička i karakteriziraju je napadaji abdominalne boli i neurološke disfunkcije
(zbunjenost, halucinacije). Kongenitalnu eritropoetsku porfiriju odlikuje ekstremna fotoosjetljivost
kože koja pri izlaganju svjetlosti izaziva plikove i ožiljke, te crveno-smeđu diskoloraciju zubi.
Menkesova bolest je poremećaj metabolizma bakra. Vezana je za X-kromosom i izazvana je
poremećajem transportnog proteina za bakar. Prati je povraćanje i progresivno neurološko
propadanje. Karakteristični simptom je svijetla i krhka.
Poremećaji mitohondrijske funkcije mogu imati osnovu u nuklearnoj i u mitohondrijskoj DNA te se
stoga mogu nasljeđivat atosomno recesivno i majčinski. MERRF (Myoclonic Epilepsy and Ragged
Red Fiber disease) karakterizira mioklonska epilepsija, miopatija i sporo progresivna
neurodegeneracija praćena demencijom i optičkom atrofijom. Uzrokovana je točkastom mutacijom na
mtDNA. Mitohondriji tvore nakupine nalik crvenim pokidanim nitima. MELAS se također nasljeđuje
                                                                                                     5
                                          Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
preko mtDNA. Karakteriziraju je epizode nalik moždanom udaru, praćene čak i povremenom
hemiplegijom i hemianopijom. Česti simptomi su gluoća i dijabetes tipa 2 (majčinski nasljeđen
dijabetes i gluhoća).




                                                                                                      6
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                           Poglavlje 12:
                                        FARMAKOGENETIKA

        Termin farmakogenetika uveo je Vogel 1959. godine u sklopu studije o genetički određenim
varijacijama koji su otkriveni pomoću djelovanja lijekova. Danas se taj termin koristi pri opisivanju
utjecaja gena na efikasnost i nuspojave lijekova. Farmakogenomika opisuje međudjelovanje lijekova i
genoma te se poistovjećuje s terminom farmakogenetika. Farmakogenetika odnosno
farmakogenomika su bitni zbog toga što su nepovoljni učinci lijeka zaslužni za veliki broj bolesti i
smrti. Farmakokinetika opisuje metabolizam lijekova uključujući uzimanje lijekova,njihovo djelovanje
s metabolitima i njihovo raspadanje. Farmakodinamika se odnosi na djelovanje lijeak u organizmu i
interakciju s ciljnim stanicama. Metabolizam lijeka obično prati zajednički slijed događanja:uzimanje
lijeka, apsorpcija, distribucija, međudjelovanje s ciljnim stanicama, njegovo raspadanje u organizmu i
izlučivanje. Raspadanje lijeka koje se obično događa u jetri varira ovisno o lijekovima. Neki su
oksidirani do CO2, neki pretvoreni u urin, feces no neki poput morfija prolaze proces konjugacije u
kojem dolaze u kontakt s glukoronskom kiselinom i tako postaju netoksični i bolje topljivi te se kao
takvi izlučuju iz organizma. Istraživanja metabolizma lijekova uključuju davanje standardnih doza
lijekova. Nakon određenog vremena pratimo odgovor organizma mjereći količine lijeka koji cirkulira u
krvi. Takve studije su pokazale da postoji značajna razlika u reakcijama pojedinaca na određene
lijekove. Među najboljim poznatim primjerima su isoniazid, sukcinilkolin, primakvin itd. Pojačano
shvaćanje utjecaja gena na efikasnost i nuspojave lijeka dovest će u budućnosti do pojave
inidividualne medicine gdje će terapija za određenu bolest ovisiti o genotipu pojedinca. Očekivanja su
usmjerena prema tome da naslijeđene varijacije DNK rezultiraju u funkcionalnoj varijaciji gena koji
igraju osnovnu ulogu u određivanju raznolikosti odgovora, povoljnih i nepovoljnih na lijek.

         Farmakogenetika je djelatnost koja se bavi proučavanjem utjecaja gena na nuspojave i
učinkovitost lijekova. Ona je važna zato što nuspojave mogu biti česti uzrok smrti pacijenta te će biti
od važnosti u budućnosti jer, koristeći podatke dobivene Human Genome Project-om, u mogućnosti
smo razviti nove lijekove za velik broj bolesti. Ovisno o određenom genotipu, može se dogoditi da
različiti ljudi različitom brzinom razgrađuju lijekove. Tako možemo imati brze i spore inaktivatore.
Odličan primjer za to je lijek izoniazid. To je lijek koji se koristi pri liječenju tuberkuloze. On se
relativno brzo apsorbira iz crijeva tako da me količina u krvi naraste u kratkom roku. Razgradnja je
uvjetovana enzimom N-acetiltransferazom. Ovisno o genu koji kodira taj enzim lijek se može
razgrađivati brzo ili sporo. Istraživanja su pokazala da su spori inaktivatori izoniazida homozigoti za
autosomni recesivni alel za jetreni enzim N-acetiltransferazu sa manjom aktivnošću. Jako je bitno
znati razgrađuje li se izoniazid brzo ili sporo zbog primjene odgovarajuće doze (spori inaktivatori će
primiti manju dozu) te zbog njegovih štetnih nuspojava kao što su oštećenja jetre i dr. Drugi primjer je
sukcinilkolin. To je tvar koja se koristi za relaksaciju mišića tokom anestezije. Koristi se zbog toga što
apneja koju on uzrokuje traje samo par minuta nakon prestanka davanja anestetika. Međutim i ona
ovisi o genotipu čovjeka. Otprilike 1 na 2000 pacijenata ima produženu apneju koja zna trajati i do 1
sat nakon uzimanja. Ta se osjetljivost nasljeđuje autosomno recesivno usljed mutacije gena za enzim
koji razgrađuje sukcinilkolin. Osim nuspojava, farmakogenetika se bavi i individualiziranom
medicinom (liječenje određene bolesti ovisno o genotipu pacijenta). Tu postoje dvije grane,
farmakogenetika, koja proučava odnos između određenih gena i odgovora na lijek, i
farmakogenomika, koja proučava odnos između cijelog genoma i odgovora na lijek. Zbog ove
djelatnosti povećana je učinkovitost lijekova zato što otprilike znamo kako će pacijent reagirati na
određeni lijek te hoće li uopće reagirati, koliku ćemo mu dozu lijeka dati i sl., pa možemo liječiti
određene bolesti sa velikom učinkovitošću.




                                                                                                         7
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                             Poglavlje 13:
                                           IMUNOGENETIKA

Imunost je mehanizam kojim se štitimo od mikroorganizama, insekata i drugih zaraznih antigena.
Imunosni sustav obrane uključuje dva tipa imunosti: urođenu, koja je nespecifična i ne zahtijeva
prethodni dodir s antigenom, te specifičnu stečenu ili adaptivnu imunost koja se javlja tek nakon
prethodnog dodira s antigenom. Oba tipa uključuju humoralnu imunost koja štiti od izvanstaničih
infekcija i staničnu imunost koja štiti od unutarstaničnih infekcija. Prva crta obrane u urođenoj
imunosti su koža i sluznica kao mehaničke barijere koje sprječavaju sam ulazak stranih antigena te
svojim kiselim pH i baktericidnim tvarima uništavaju te iste antigene. Ukoliko antigeni prodru kroz
barijeru aktiviraju se u staničnoj imunosti neutrofili i makrofagi koji se nakupljaju na mjestu infekcije te
ih fagocitiraju, a važnu ulogu u njihovu prepoznavanju imaju Toll-like receptori (TLR) te NK-stanice
koje uništavaju virusom zaražene stanice prepoznavajući ih zbog promjena membranskih
glikoproteina ili izražaja MHC I molekula. Mehanizmi humoralne imunosti potpomažu staničnu,
osobito pri virusnim infekcijama, lučenjem interferona koji sprječava replikaciju virusne RNA.
Međutim, unutar humoralne imunosti najvažniji je komplement koji se aktivira na tri načina: klasičnim,
alternativnim i lektinskim putem. Svima je zajedničko aktiviranje C3 konvertaze koja stvara C3b
komponentu komplementa i potiče razaranje zaražene stanice. Specifičnu humoralnu imunost
posreduju B-limfociti koji na membranama imaju izražene imunoglobuline. To su molekule oblikom
slične slovu Y na čijim se krakovima nalaze Fab ulomci na koji sadrže vezna mjesta za antigene, a
na donjem kraku se nalazi Fc ulomak koji im određuje biološka svojstva. Sastoje se od dva teška i
dva laka lanca koji su vezani disulfidnim vezama. Postoji pet vrsta teških lanaca: α, µ, δ, γ i ε te s
obzirom na njih pet razreda imunoglobulina: IgA, IgG, IgD, IgE i IgM. Postoje dva tipa lakih lanaca: κ i
λ. Unutar iste vrste postoje alelne varijante imunoglobulina, a to su alotipovi. Istraživanjima s
monoklonalnim protutijelima otkrilo se da ono što protutijelima omogućuje specifično djelovanje su
varijabilne (V) domene na njihovim amino krajevima, a uz njih sadrže i konstantne (C) domene na
karboksi kraju. Unutar te domene nalaze se četiri FR regije koje su manje varijabilne te tri
hipervarijabilne regije. Ograničen broj gena kodira spomenute domene na protutijelima, ali somatske
rekombinacije na tim genima omogućuju neograničen broj specifičnih protutijela. Na taj način se i
prekapčaju protutijela sa IgM na IgG ili IgA zadržavajući specifičnost reakcije s antigenom tako što
varijabilna domena ostaje ista, a konstantna se mijenja rekombinacijom. Cilj istraživanja provedenih u
20. stoljeću, koja uključuju istraživanja s monoklonalnim protutijelima i DNA rekombinantim
metodama, je proizvodnja protutijela koja će djelovati na specifične bolesti.

Transplantacijska genetika:
Uspješnost transplantacije ovisna je o stupnju antigenske sličnosti između primatelja i davaoca.
Odbacivanje homografa ne javlja se kod jednojajčanih blizanaca ni kod dvojajčanih čija se
placentarna krv miješala. Podudarnost je ovisna MHC-u odnosno HLA-u. Budući da su ti geni jako
polimorfni, gotovo pa i ne možemo naći identičan fenotip. HLA nasljeđuje se haplotipski stoga jedinka
ima 25% šanse da joj bude identičan s bratom/sestrom.
HLA polimorfizam i bolesti asocirane s njim
Neke su bolesti povezane s HLA, međutim nije baš dobro razjašnjeno kako. Najbolje opisana je
povezanost između ankiloznog spondilitisa i HLA-B27. Zatim, narkolepsija koju očituje periodično i
nepredvidljivo tonjenje u san, a povezana je s HLA-DR2. Posjedovanje tih gena može povećati rizike
za oboljevanje. Objašnjenja za tu povezanost uključuju, postojanje podložnih gena blizu HLA
kompleksa, ukrižane reaktivnosti antigena sa specifičnim HLA antigenima, abnormalni receptori na
limfocitima T. Ove su bolesti poznate kao autoimune.
Nasljeđene imunodeficijencije (PID- primarna imunodeficijencija)
Ovo se rijetke ali teške bolesti, ali brzom dijagnozom i liječenjem mogu se izliječiti. Liječenje se
obavlja davanjem antimikroba,imunoglobulina ili transplantacijom koštane srži. Ova se dijagnoza
treba uzeti u obzir kod svih pacijenata s ponavljajućim infekcijama te kod djece s problemima u
razvoju, proljevima, malapsorpcijama, hepatosplenomegalijom...
Urođeni poremećaji u odnosu na humoralnu imunost:
                                                                                                          8
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
Poremećaji kod stvaranja komplementa otežava uklanjanje bakterijske infekcije opsonizacijom.
Defektna C3 komponenta spriječava formiranje MAC-a. Poremećaji C1 inhibitora uzrokuje
raspadanje C2 i C4 te stvaranje upalnih medijatora što vodi k nastanku endema, a laringealni edem
može biti letalan. To se zove hereditarni angio-edem.
Poremećaji NfkB signalizacije povezani su s nastankom upala, artritisa,astme,septičnog
šoka,plućne fibroze,ateroskleroze,glomerulonefritisa i AIDS-a.
Urođeni poremećaji u odnosu na staničnu imunost:
CGDA-a (kronična granulomatozna bolest) vezana uz X-kromosom ili za autosomno recesivnu
nasljednost okarakterizirana je onemogućenom fagocitozom fagocita zbog defekta enzimskog
kompleksa NADPH-oksidaze. Neutropenija je bolest karakterizirana niskom razinom neutrofila (ispod
0.5 x 10^9/L). LAD (Leukocyte adhesion deficiency) pojavljuje se zbog poremećene kemotaksije te
zbog toga i migracije imunoloških stanica na mjesto upale.
Sindrom autoimune-poli endokrinopatije-kandidoze-ektodermalne displazije očitovan je trima
glavnim kliničkim sindromima: Adisonova bolest, hipoparatiroidizami kroničma mukokutana
candidijaza, a nastaje zbog mutacija na regulatorskom genu AIRE.
Poremećaji stečene humoralne imunost: Brutonovski tip agammaglobulinemije koja nastaje
zbog mutacije na tirozin kinazi limfocita B što onemogućuje njihovu diferencijaciju u plazme stanice
što se očituje nedostatkom imunoglobulina. Simptomi su ponavljajuće infekcije kože,respiratornog
trakta te pluća a liječi se antibioticima i profilaktičnim intravenskim imunoglobulinima. Također
poznajemo Hiper-IgM sindrom i Hiper-IgE sindrom.
Poremećaji stanične stečene imunosti: SCID(severe combined imunodeficiency) je bolest koja
obuhvaća i virusne i bakterijske infekcije, a okarakterizirana je poremećenim razvojem limfocita T što
rezultira manjkom citotoksičnog limfocita T te pomagačkih limfocita T. Nasljeđuje se heterogeno, ili X-
vezano ili autosomno recesivno. Liječi se tranplantacijom koštane srži. DiGeorgeov sindrom očituje
se nedostatkom timusa a time smanjenim ili potpunim izostankom T limfocita, a kogenitalno se uz
njega vežu srčane bolesti te nedostatak paratiroidnih žlijezda. Poznate su još i ataxia telangiectasia
te Wiskott-Aldrichev sindrom.



AB0 krvni sustav:

Krvne grupe, A, B i AB imaju enzime koji pretvaraju osnovnu krvnu grupu s H antigenom u
oligosaharidnu grupu A ili B. 0 ne posjeduje enzime za to. Rhesus krvne grupe su Cc,Dd,Ee od koji je
D najutjecajniji te se po njemu netko smatra Rh+ ili Rh-(nema D). Rh- majka će stvoriti antigene
protiv rhesus faktora djeteta ako je dijete Rh+. To se spriječava davanjem majci antitijela (anti-D) koja
bi ubila fetalne stanice koje joj dospiju u krv prije senzibilizacije i nastanka imunološke reakcije.




                                                                                                       9
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                           Poglavlje 14:
                                        GENETIKA TUMORA


  Svaki je tumor genetska bolest somatskih stanica zbog poremećene stanične diobe ili gubitka
normalno programirane stanične smrti, ali mala količina je jako predisponirana naslijeđenom
“germline” mutacijom koja se ponaša kao Mendelovo svojstvo.
    U biologiji i genetici, “germline” zrelog pojedinca ili pojedinca u razvoju je linija (niz) zametnih
stanica koje su genetski materijal koji se može prenijeti na dijete.
   Međutim, to ne proturječi našim tradicionalnim shvaćanjima da su za mnoge vrste tumora okolišni
čimbenici etiološki važni, dok nasljedstvo igra manju ulogu. Ovo potonje svakako vrijedi za takozvani
“industrijski tumor”, koji je rezultat duljeg izlaganja kancerogenim kemikalijama.
   Kao opće načelo, sada je jasno da karcinomi nastaju kao krajnji rezultat akumulacije i naslijeđene i
somatske mutacije u proto-onkogenima i tumor supresorskim genima.
   Kod mnogih vrsta tumora, razlika između genetskih i ekološko-etioloških čimbenika nije
uvijek očita. U većini tumora u ljudi, nema jasnog načina nasljeđivanja, niti postoji jasno
definirani uzrok vezan za okoliš.
  Dokazi koji pomažu razlikovati okolišne i genetske čimbenike mogu doći iz kombinacije
epidemioloških studija, obiteljskih studija, proučavanja blizanaca, povezanosti kod bolesti,
biokemijskih faktora, i životinjskih studija. Također utjecaj imaju virusni čimbenici.


        Karcinom je genetička bolest somatskih stanica nastala uslijed pretjerane stanične podjele i
gubitka sposobnosti apoptoze. Javlja se kao krajnji rezultat nakupljanja somatskih i nasljednih
mutacija protonkogena, tumor supresor gena i gena za popravljanje krivo sparene DNA. Postoje
razni okolišni i genetički (nasljedni) čimbenici koji utječu na razvoj karcinoma. Zbog nejasno
definiranih granica čimbenika, kako bi ih odredili, upotrebljavaju se razne studije kao što su:
epidemiološke, obiteljske, studije blizanaca, životinjske studije, proučavanje virusnih faktora. DNA
onkogeni virusi su uzrok mnogih karcinoma, kao i RNA-retrovirusi čija je genetička informacija
umnožena preko DNA molekule (onkogen je uzrok pojave pogreške u replikaciji). Onkogeni su
promijenjeni (uslijed mutacija) oblici normalnih stanica protoonkogena. Protoonkogeni igraju važnu
ulogu u poticanju staničnog ciklusa i prijenosu (transdukciji signala). Identifikacija onkogena se vrši u
prijelomnim translokacijskim točkama kromosoma, pri njihovom umnažanju i pri DNA transfekciji.
Translokacije kromosoma mogu voditi do promijenjene biokemijske funkcije. Primjer za ovo je bolest
mijeloična leukemija u kojoj ABL onkogen s kromosoma 9 sjeda na BCR regiju kromosoma 22 te
dobijemo kromosom Ph1. Translokacije kromosoma mogu voditi i do promijenjene razine
protoonkogene aktivnosti. Primjer za to je Burkittov limfom u kojeg MYC onkogen s kromosoma 8 ide
na teški lanac imunoglobulina na kromosomu 14. Onkogeni utječu na stanični ciklus, ekspresiju gena,
replikaciju DNA preko mjesta djelovanja protoonkogena. Onkogeni se mogu ponašati kao faktori
rasta, njihovi receptori i kao faktori unutarstaničnog prijenosa signala. Retinoblastom je letalni
karcinom mrežnice. Javlja se u djece do 5. godine. Može biti nasljedan (obično zahvaća oba oka,
javlja se ranije) i sporadičan- nenasljedan (jedno oko, javlja se kasnije). Pri retinoblastomu i ostalim
tumorima važnu ulogu igra teorija dva udarca. Kako bi se razvio karcinom potrebna su oba udarca
koja se postižu napadom mutiranih gena. U nasljednom obliku retinoblastoma prvi udarac je dijete
dobilo u prenatalno doba preko oštećene DNA koja je nosila Rb gen. Drugi udarac se događa
postnatalno. Do razvoja retinoblastoma dolazi jedino ako se i na drugom paru istog kromosoma na
istom lokusu dogodi oštećenje. Gubitak heterozigotnosti (LOH) se događa kao posljedica razvoja
nasljednog oblika retinoblastoma. Dijete koje je od majke naslijedilo Rb gen zajedno s alelom, a od
oca alel na istom lokusu (otac je normalan) – dijete neće biti kao očekivano heterozigot nego
homozigot. To se naziva gubitak heterozigotnosti koji je dobiven testiranjem tumorskog tkiva.



                                                                                                      10
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari


        1960. godine istraživanje koje je provodio Harris dokazalo je da promjena ili izostanak tumor
supresorskih gena dovodi do pojave tumora. Takve gene su nazvali anti-onkogeni međutim taj naziv
nije primjeren te je promijenjen u tumor supresorske gene. Najmanje 20 tumor-supresorskih gena je
do sad otkriveno. Retinoblastom je rijetki te brzo napredujući tumor koji se razvija u stanicama
mrežnice koji se najčešće pojavljuje u djece do 5 godina. To je tumor koji vrlo dobro reagira na
terapiju. Postoje dva oblika bolesti; genetski (nasljedni) te negenetski (nenasljedni) oblik. 1971.god.
Knudson je objasnio pojavljivanje ovog tumora u svojoj studiji nazvanoj „Two-Hit“ . U toj teoriji on
tvrdi da oba alela tumor supresorskih gena moraju bit inaktivna da bi se rak razvio. Također je otkrio
deleciju na trinaestom kromosomu kod oboljele djece. Analiza krvi djeca koja su nasljedila gene za
Rb tumor pokazala je da imaju gubitak alela u regiji na 13. kormosomu (LOH- Loss of
Heterozygosity). Funkcija tumor supresorskih je da „uguše“ neprikladne stanične promjena koje
dovode do pojave malignosti.
RB1 gen je specifični gen (4.7 kb) koji je bitan za nastanak proteina p110 koji je bitan za stanični
ciklus.
TP53 je gen čija ekspresija dovodi do nastanka proteina p53 koji je poznati tumor supresor.
Istraživanja su pokazala da 25 % raka dojke , 50% raka mjehura , debelog crijeva , i pluća imaju
mutaciju na TP53 genu.
Li-Fraumanijev sindrom je rijetka autosomna recesivna bolest koja je nastala zbog mutacije gena
TP53 , a bolest se iskazuje preko velikog afiniteta oboljelih za stvaranje raznih tumora(dojke, mozga,
leukemije, sarkoma..)
DNA metiliranje je epigenetički fenomen i odgovoran za X inaktivaciju i genetički upis. Gubitak upisa
vodi do aktivacije alela koji je normalno neaktivan. Hipometiliranje i hipermetiliranje dovode do
pojačanog rizika od raka. Progresivno skraćenja telomere je povezano sa starenjem te pojavom
bolesti. Kada telomera dosegne kritičnu dužinu dolazi do gubitka genomske stabilnosti.
Većina kolorektalnih karcinoma nastaje od benignih adenoma. Tijekom prijelaza iz adenoma u
karcinom gomilaju se mutacije RAS i TP53 gena te LOH. 1 % osoba koje razviju kolorektalni
karcinom naslijede ga autosomno dominantno ( obiteljska adenomatozna polipoza- eng. FAP).
Otkrivena je povezanost APC gena s kolorektalnim karcinomom, kao i gubitak alela na 18
kromosomu. Osim FAP-a drugi važni sindrom je HNPCC ( Lynchov sindrom) koji se također
nasljeđuje autosomno dominantno.
Geni za popravljanje baza detektiraju krivo sparene bazne parove tijekom DNA replikacije. Mutacije u
tim genima mogu dovesti do HNPCC-a.

        Rb tumor supresor gen je recesivan.Tumor supresori zaustavljaju neprikladno dijeljenje
stanica te zbog toga njihov nestanak stanju dovodi do razvoja tumora. Osim uzrokovanja
retinoblastoma, nedostak Rb gena dovodi i do drugih malignih tvorbi popuosteosarkoma,
fibrosarkoma i hondrosarkoma.
TP53 gen za p53 je najvažniji tumor supresor jer je njegova mutacija prisutna u većini malignog tkiva.
Nalazi se u 20-25% tumora dojke, 50% tumora mjehura,colona i plućnih karcinoma. TP53-p53
aktivira apoptozu u genentski kompromitiranom tkivu te tako štiti genom. Interagira s drugim
faktorima, ciklinima i p21 provjerava stanični ciklus u G1 te čuva DNA tijekom replikacije. Gen za
TP53 je odsutan kod Li-Fraumeni sindroma te zbog toga razvijaju razni tumori u ljudi s tim defektom.
Epigenetika je znanost o nasljednim, reverzibilnim promjenama genske ekspresije bez promjene na
genskom zapisu. Jedan od epigenetičkih procesa jest i metilacija DNA (metilirani geni su inaktivirani).
U slučaju hipometilacije može doći do pojave tumora zbog aktivnih onkogena, a u slucaju
hipermetilacije zbog gašenja tumor supresor gena. Telomere imaju zaštitnu funkciju. Sadrže slijed
TTAGGG koji služi kao supstrat za enzim telomerazu, koji produžuje telomere sa 3' kraja. Svakom
podjelom stanice gubi se 1 slijed baza. Taj gubitak je povezan sa starošću i bolešću. Gubitak cijelih
telomere uzrokuje kromosomska nestabilnost. Većina stanica raka ima kraće telomere od normalnih
stanica ali ih obnavlja.
Kolorektalni karcinomi su tumori od kojih oboli 1/40 osoba. Većina ih se razvije iz benignih
                                                                                                      11
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
adenomatoznih polipa, 10 do 15 godina nakon njihove pojave. Malignost uzrokuju mutacije RAS
gena, delecije na 17p (TP53 ( 75%karcinoma ), delecije na 18q ( DCC, SMAD2, SMAD4) i 5.
kromosomu. 90% karcinoma sadrže barem dvije alteracije od navedenih.
       Sve dole navedene bolesti i sindromi mogu imati polipe u probavnom sustavu
Obiteljska adenomatozna polipoza autosomno dominatna je bolest, ima je 1% oboljelih od
kolorektalnih karcinoma. 90% oboljelih razvija tumor, mutacija je na APC genu.
Lynch sindrom –“site specific” polipi locirani u proximalnom kolonu
Mismatch repair-geni: popravljaju krivo sparene baze DNA. Mutacijom tih gena rizik za karcinom se
povećava stvaranjem mikrosatelitske nestabilnosti
MYH polipoza autosomno recesivna bolest, mutacija na MYH genu dovodi do pogreški u izrezivanju
krivo sparenih baza
Juvenilna polipoza autosomno dominantna, 13 puta povecava rizik od karcinoma (do 30. godine)
uzrokuju je mutacije na SMAD4 & BMPR1A
Cowdenov sindrom uzrokovan mutacijom tumorsupresora na PTEN genu obilježava ga
makrocefalija, česti su tumori dojke i tiroidne žlijezde i seminomi.
Peutz-jegherov sindrom poremećaj karakteriziran melaninskim mrljama na usnama i udovima koje su
najizraženije u djetinjstvu. Povecava rizik od drugih tumora.

       1) Od RAKA DOJKE oboljeva 1/12 žena u zapadnim zemljama, a najveća učestalost je u
žena između 40-55 god. Trećina oboljelih razvije metastaze.
Onkogeni važni za nastanak raka dojke locirani su na 10 različitih kromosoma, ali za konačan razvoj
raka ključno je gomilanje mutacija na tim lokusima.
BRCA1 i BRCA2:
          o tumor supresori
          o mutacije na tim genima povezane su s obiteljski nasljednim rakom dojke i jajnika
          o kodira jezgrin protein koji sudjeluje u putevima popravka DNA

2) Od RAKA JAJNIKA oboljeva 1/70 žena. Uglavnom se radi o monogenskim mutacijama. Rani
stadiji su asimptomatski i zato je često neizlječiv. Jedna od metoda otkrivanja tog tumora je mjerenje
koncentracije CA125 antigena u krvi.

3) RAK PROSTATE zahvaća 60% šezdesetogodišnjaka. Važne diagnostičke metode su mjerenje
PSA antigena i digitorektalni pregled.

4) Postoje nasljedni obiteljski tumor sindromi koji se nasljuđuju najčešće autosomno dominantno.
Takvi obiteljski tumor sindromi često dolaze u paketu s nekim drugim poremećajima:
           • Peutz-Jegher sindrom (rak dojke, maternice, jajnika, prostate, gastrointestinalnog
                trakta)
           • Lynch I (kolorektalni karcinomi)
           • Lynch II (Kolorektalni, endometrialni tumor, tumor urinarnog trakta, jajnika, želuca...)
Kliničaru je važno utvrditi o kojem je sindromu riječ jer se takav pacijent mora usmjeriti kontroli svih
organa koji bi mogli biti potencialno zahvaćeni tumorom (koji je karakterističan za takav sindrom).
Starenjem se u stanicama gomilaju mutacije i zbog toga se u starijoj životnoj dobi povećava rizik od
dobivanja raka. Većina screeninga, u svrhu prevencije nastanka tumora, bi se trebala obaviti u dobi
od 40-50 god. Postoje i izuzetci kao što je retinoblastom koji bi se, ako postoji opravdana sumnja,
trebao diagnosticirati već perinatalno.
Kontrole se provode godišnje ili svako nekoliko godina ovisno o tipu karcinoma.
Kod nasljednih obiteljskih tumor sindroma potrebno je češće i ranije provođenje takvih screeninga.
Slično vrijedi i za osobe koje su pod povišenim rizikom jer imaju:
    • Nekoliko bliskih srodnika s istim ili sličnim karcinomima (dojka i jajnik ili crijevo i maternica)
    • 2 člana obitelji s istim rijetkim karcinomom
    • Atipično rana pojava karcinoma
    • Bilateralni tumori parnih organa
                                                                                                           12
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
   •   Tumori u 2 različita organska sustava u jedne osobe

P53- TP53 gen za p53 je najvažniji tumor supresor. Njegova mutacija prisutna je u većini malignog
tkiva ( 20-25% tumora dojke, 50% tumora mjehura,kolona i pluća). P53 zaustavlja staničnu diobu u
G1 fazi dok se ne popravi greška, a ako se to ne dogodi, aktivira apoptozu stanice. Gen za TP53 je
odsutan kod Li-Fraumeni sindroma te zbog toga razvijaju razni tumori kod takvih osoba.
EPIGENETIKA I RAK- Epigenetika je znanost o nasljednim, reverzibilnim promjenama genske
ekspresije BEZ promjene u DNA. Jedan od epigenetičkih procesa jest i metilacija DNA (odgovorna je
za ''genomski upis'' i X-inaktivaciju- time stabilizira genom i ''utišava'' ekspresiju gena ). U slučaju
hipo/hiper metilacije može doći do pojave tumora, zbog kromosomske nestabilnosti.
DUŽINA TELOMERA I RAK- telomere ( nalaze se na kraju kromosoma) imaju zaštitnu funkciju.
Sadrže poseban slijed TTAGGG koji služi kao supstrat za enzim telomerazu, koji produžuje telomere
sa 3' kraja. Svaka podjela stanice rezultat je gubitka navedenog slijeda baza. Taj gubitak je tzv.
''stanični sat'' jer je povezan sa starošću i bolešću. Kada gubitak dosegne kritičnu razinu,posljedica je
kromosomska nestabilnost. Većina stanica raka ima kraće telomere od normalnih stanica.
RAK DEBELOG CRIJEVA- Od te vrste tumora oboli 1 od 40 osoba. Većina tumora se razvije iz
benignih adenomatoznih polipa, čak i 10 do 15 godina nakon njihove pojave. Postoji mnogo aberacija
koje pridonose nastanku bolesti, kao što su mutacije RAS gena, delecije na 17.kromosomu u
području koje sadrži TP53 gen ( 75%karcinoma! ), delecije na 18 ( DCC gen koji može biti odsutan ili
reduciran u karcinomima) i 5. kromosomu. 90% karcinoma sadrže barem dvije alteracije od
navedenih.OBITELJSKA ADENOMATOZNA POLIPOZA- autosomno dominatna bolest, ima je 1%
oboljelih od raka debelog crijeva. 90% oboljelih od ove bolesti u konačnici razvije tumor, a gotovo sve
osobe koje obole imaju mutaciju na APC genu. Moguće je detektirati bolest analizirajući eventualne
mutacije na ovome genu.MISMATCH REPAIR- GENI : imaju ulogu u popravku krivo sparenih baza
DNA. Ukoliko dođe do mutacija u tim genima, rizik za rak znatno se poveća( primjerice, kod žena je
rizik za rak maternice 50% veći)OSTALI POLIPOZNI SINDROMI: MYH polipoza= jedina autosomno
RECESIVNA bolest, mutacija na MYH genu dovodi do pogreški u izrezivanju krivo sparenih baza;
JUVENILNA polipoza ; COWDENOV SINDROM = vrlo česta makrocefalija i tumori dojke ( kod
žena). Sindrom je uzrokovan mutacijom na tumor- supresorskom PTEN genu ; PEUTZ-JEGHEROV
SINDROM= poremećaj karakteriziran melaninskim mrljama na usnama i udovima, koje su
najizraženije u djetinjstvu.
RAK DOJKE- od njega oboli 1 od 12 žena, od koji 15-20 % nasljedno. Žene s mutacijom u genu
BRCA1 ili BRCA2 imaju vjerojatnost 45–85% za nastanak raka dojke nešto manju vjerojatnost za
nastanak raka jajnika. Tumori koji se razviju kod nositelja mutacija imaju nefunkcionalne gene
BRCA1 ili BRCA2 koji u normalnim stanicama sudjeluju u procesima popravka oštećenja DNA. RAK
PROSTATE- najčešći oblik tumora kod muškaraca, pogađa oko 10 % muške populacije, od kojih
3% od tumora i umre.




                                                                                                      13
                                             Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                        Poglavlje 15:
                          GENETSKI FAKTORI U UČESTALIM BOLESTIMA

Medicinska genetika se bazira na proučavanju bolesti genetskog podrijetla. Genetske bolesti mogu
biti izazvane mutacijama na jednom genu, ili na nizu gena. Većina bolesti uzrokovane su mutacijama
na više gena. U većini slučajeva geni nisu jedini odgovorni za nastanak bolesti, nego dosta utječu i
faktori iz okoliša. Da bi se istražilo koliko utjecaja na bolest ima genetsko nasljeđe, a koliko utjecaji iz
okoliša treba usporediti učestalost u različitim populacijama, utjecaje migracija, učestalost bolesti kod
rodbine, uspoređivanje učestalosti kod identičnih i neidentičnih blizanaca, sagledavanje promjena
okoliša kao posljedica posvajanja i proučavanje sekvence DNA. U nekim slučajevima se može
ljudska bolest uspoređivati sa sličnim bolestima u životinja, te vršiti pokuse na njima.
Bolesti u određenim populacijama mogu ukazati na postojanje mutacije u genima kod tih populacija,
ali isto tako mogu biti utjecaj prisutnosti nečega u okolišu što izaziva bolest. Proučavanje migracija
može pokazati je li uzrok bolesti genetski ili okolišni, tako što grupu ljudi iz populacije s niskom
učestalošću preselimo u populaciju s visokom učestalošću i pratimo hoće li se učestalost bolesti
smanjivati ili povećavati.
Neke bolesti je bolje proučavati u okviru neke obitelji i pratiti nasljeđivanje. Mana ovog pristupa je to
što obitelji najčešće žive u istom okolišu i izložene su istim utjecanjima iz okoliša.
Praćenje jednojajčanih blizanaca je korisno jer su genetički identični. Blizanci najčešće žive zajedno i
izloženi su istom okolišu, stoga je korisno pratiti bolesti koje su isključivo genetskog podrijetla jer tad
obole u isto vrijeme s istim stupnjem bolesti. Također je korisno praćenje blizanaca koji žive u
različitim okruženjima. Ta istraživanja mogu ukazati na nastanak bolesti pod utjecanjem tvari iz
okoliša.
Praćenje posvojene djece je korisno jer pokazuje drugačije utjecaje na posvojeno dijete od onih kakvi
jesu kod njegovih roditelja.
Istraživanje DNA sekvence, proteina, enzima može ukazati na postojanje određene bolesti s obzirom
na nepostojanje/prekomjeran broj određenog supstrata.
Uspoređivanje ljudskih bolesti s bolestima u životinja može pridonijeti istraživanju zbog pokusa koje
je moguće izvoditi na životinjama, a nije na ljudima.

BOLESTI MULTIFAKTORSKOG PODRIJETLA

DIABETES MELLITUS – Tip1 (ovisan o inzulinu) i Tip2 (neovisan o inzulinu)
Jedna od najčešćih poligenetskih bolesti je dijabetes mellitus, iako i on može u 1-2% slučajeva biti
uzrokovan mutacijama na samo jednom genu.
Dijabetes tipa1, dijabetes ovisan o inzulinu, posljedica je nestvaranja inzulina u gušterači. Postupno
propadaju beta stanice gušterače koje proizvode inzulin sve do apsolutnog nedostatka inzulina.
Istraživanja na identičnim blizancima su pokazala da je posljedica genetskog i okolišnog utjecaja.
Geni za dijabetes tipa 1 su na kromosomu 6p21 i povezani su s HLA i na kromosomu 11p15, gdje
ponavljajući tandem sekvenci uzvodno od gena (INS VNTR- insulin gene with variation in number of
tandem repeats) utječe na bolest.
Geni važni u nastanku dijabetesa tipa 2 različiti su od gena povezanih s nastankom dijabetesa tipa1.
To je dijabetes neovisan o inzulinu , a izazivaju ga mutacije na genima PPARG, KCNJ11, WFS1,
HNF1B i HNF1A. Tip 2 je neovisan o inzulinu te se javlja kod populacije starije dobi. Većina oboljelih
od tipa 2 proizvodi promijenjene ili čak normalne količine inzulina, ali uslijed poremećaja u stanicama
jetre i mišića dolazi do otpornosti na djelovanje inzulina. Liječenje se uglavnom provodi regulacijom
prehrane i redovitom fizičkom aktivnošću.

MONOGENSKI OBLICI DIJABETESA
MODY (Maturity-Onset Diabetes of the Young) – je dijabetes uzorkovan blagom disfunkcijom ß
stanica u gušterači. Razvijaju ga odrasle osobe nakon puberteta. Uglavnom dolazi do mutacije gena
za glukokinazu (blagi fenotip). Moguće su i mutacije na drugim genima za razvoj β stanica (teži
oblik).Razina glukoze u krvi je malo povišena i čovjek nema nikakve simptome. Mutacije na genima
                                                                                                          14
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
HNF1A i HNF4A su identificirane kao mutacije zaslužne za ovu bolest. Bolest se liječi tabletama
sulfoniluree.
Neonatalni dijabetes – Uzrokovan je postojanjem visokorizičnih alela koji su u općoj populaciji
odgovorni za nastanak dijabetesa. Može biti trajan ili privremen. Najčešće nastaje pretjeranom
ekspresijom očevih gena na 6q24. Neonatalni dijabetes se pojavljuje unutra 6 mjeseci nakon rođenja,
javlja se u 1 na 300 000 do 400 000 novorođenčadi, a u manje od 30% od njih radi se o trajnom
dijabetesu.Može biti stalan ili prolazan (u 70% slučajeva je prolazan). Pacijenti kojima je prošao imaju
veći rizik za obolijevanje od dijabetesa tipa1 u daljnjem životu. Prolazni je posljedica pretjeranog
izražaja gena ZFP57 na kromosomu 6q24. Trajni je posljedica mutacija na genima KCNJ11 i ABCC8.
Dokazano da je najčešći uzrok trajnoga neonatalnog dijabetesa aktivirajuća mutacija KCNJ11-gena
koji kodira Kir6.2-podjedinicu kalijeva kanala (KATP-kanal) čija je funkcija regulirana adenozin
trifosfatom (ATP). Trajni može još biti posljedica mutacije u genu za inzulin koji uzrokuje smrt ß
stanica.


Chronova bolest
Kronična autoimuna upalna bolest probavnog sustava. Karakterizirana je smanjenom kontrolom
upale u crijevima i povezana je s bakterijskim infekcijama. Upala zahvaća potpunu debljinu crijevne
stjenke a najčešće se pojavljuje u najnižim dijelovima tankog crijeva tj. u ileumu i u debelom crijevu.
Do bolesti dolazi mutacijom gena CARD15, koji ima ulogu da prepoznaje bakterije i upućuje signale
za borbu protiv njih. Ova upalna bolest crijeva tipično zahvaća potpunu debljinu crijevne stijenke.
Bolest je nešto češća u žena, a pojavljuje se podjednako u zapadnim zemljama i u zemljama u
razvoju. Većinom bolest počinje u dobi od 15-24 godine. Bolest je povezana s kromosomom 16p12.
2001.godine dvije grupe su u odvojenim istraživanjima otkrile da se predispozicija za ovu bolest
nalazi u genu CARD15, prije znan kao NOD2. Liječi se uglavnom protuupalnim lijekovima i
antibioticima.


Hipertenzija
Hipertenzija je kronično povišen tlak krvi u krvnim žilama. Hipertenzija je jedna od najčešćih bolesti
osoba starije dobi. Istraživanja su pokazala da 10%-25% populacije boluje od ove bolesti. Nastanak
hipertenzije može bit uzrokovan nekim drugim bolestima, primjerice bolešću bubrega ili može nastat
zbog nepoznatih uzroka.
Ljude koji boluju od ove bolesti djelimo u 2 grupe. Sekundarna hipertenzija koja je uzrokovana nekim
drugim bolestima, primjerice bolešću bubrega dok kod ljudi s Esencijalnom hipertenzijom uzrok nije
poznat. Određenu ulogu igra genska predispozicija, ali i utjecaj brojnih vanjskih čimbenika od kojih
najveće značenje ima povećan unos kuhinjske soli, prekomjerna tjelesna težina, izloženost stresu,
tjelesna neaktivnost itd. Geni povezani s ovom bolešću su SLC12A3, SLC12A1 i KCNJ1 kod kojih
rijetke homozigotne mutacije uzrokuju recesivne bolesti karakterizirane smanjenjem tlaka. Često se
radi o mutacijama gena za kontrolu razine NaCl u bubrezima i gena koji uzrokuju adrenalnu
hiperplaziju.


Koronarne bolesti
Ove bolesti su najčešći uzrok smrti u industrijaliziranim zemljama. Karakterizirana je stvaranjem
aterosklerotskih plakova u koronarnim krvnim žilama, što uzrokuje otežan protok krvi. Sužavanje
koronarki ometa normalni metabolizam srca vodeci ishemiji, te u konačnici ispoljavanjem infarkta.
Koronarna bolest manifestira se kao angina pectoris, infarkt miokarda, nagla srčana smrt, ili srčana
slabost. Visoke koncentracije LDL-a u krvi povećavaju rizik od nastanka ovih bolesti. Ne zna se
direktan uzrok koronarne bolesti, ali se zna za postojanje faktora koji doprinose njenom nastanku.
Ovi faktori su: nasljedna sklonost, šećerna bolest (diabetes mellitus), pušenje, povišen LDL kolesterol
u krvi (gen za LDL receptor – obiteljska hiperkolesterolemija), povišen krvni tlak (hipertenzija),
gojaznost, tjelesna neaktivnost itd. Pronađeno je 12 osjetljivih lokusa za ove bolesti. Najjača je
                                                                                                      15
                                          Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
povezanost na kromosomu 9p21, a najbliži geni su CDKN2A u CDKN2B. Povečani rizik imaju
pretili,pušači i ljudi sa smanjenom tjelesnom aktivnoscu.


Shizofrenija
To je psihički poremećaj koji označava često kroničnu, ozbiljnu mentalnu bolest koja primarno
pogađa našu sposobnost razmišljanja, s otežanom percepcijom stvarnosti, što uzrokuje promjenu
ponašanja i neugodne osjećaje. Karakteriziraju je halucinacije i neorganiziranost misli. Oko 1%
stanovništva ima shizofreniju. Shizofrenija u većine bolesnika nastupa u ranoj adolescenciji odnosno
početkom odrasle dobi, u dobi od 15. do 25. godine. Osobe koji imaju shizofrenog bolesnika u obitelji
imaju veću šansu da i same obole od shizofrenije. Ako oba roditelja imaju shizofreniju, mogućnost da
dijete naslijedi bolest je oko 39%. To vrijedi čak i onda kada dijete oboljele osobe odgajaju zdravi
adoptivni roditelji. Ako oboljela shizofrena osoba ima identičnog blizanca, magućnost da će blizanac
imati shizofreniju je oko 50%. Pojava bolesti je ranija, a klinička slika teža u muškaraca.
Delecije na kromosomima 1q21.1, 15q13.3, i 22q11.2. su povezane s ovom bolesti jednako kao i
anomalije na djelovima kromosoma 6p21.3 i 6p22.1.


Alzheimerova bolest
Alzheimerova bolest je teška, neizlječiva, degenerativna bolest mozga koja može uzrokovati smrt.
Svojim napredovanjem dovodi do demencije, gubitka pamćenja, poremećaja mišljenja, te promjena
u ponašanju i osobnosti bolesnika. Alzheimerova bolest je progresivna neurodegenerativna bolest od
koje uglavnom obolijevaju ljudi starije životne dobi, iako se ponekad javlja i kod mlađih osoba.
Manifestira se kao zaboravljivost, izgubljenost u vremenu i prostoru te nemogućnost samostalnog
življenja. Bolest je povezana sa anomalijama na 21q i 14 q dijelu kromosoma uz koje su vezani geni
PSEN1 i PSEN2. Najčešći je uzrok demencije, a javlja se u starijoj životnoj dobi (najčešća u dobi od
preko 65 godina). Bolest je povezana sa anomalijama kromosoma 21q i 14q. Dolazi do stvaranja
amiloidnih plakova u mozgu zbog mutacije u genu za APP (amiloid prekursorski protein). Također je
može uzrokovati naslijeđivanje ε4 alela za apolipoprotein E (APOE). ApoE4 oblik gena je povezan s
povećanim rizikom od Alzheimerove bolesti u većini oboljelih.


Hemokromatoza
Hemokromatoza je autosomno-recesivno nasljedni poremećaj metabolizma željeza, koji je obilježen
neprimjereno visokom crijevnom apsorpcijom željeza iako je organizam zasićen tim metalom. Zbog
toga dolazi do značajnog nakupljanja željeza u organizmu, naročito u jetri, što uzrokuje oštećenje ili
smrt hepatocita, što rezultira patološkom fibrozom, te konačno razvojem ciroze jetre ili
hepatocelularnog karcinoma. Najčešće je oštećena jetra,a mogu biti i koža,gušterača, srce i zglobovi.
Genetska bolest do koje najčešće dolazi zbog mutacije HFE (Human hemochromatosis protein)
gena, blizu HLA regije na kromosomu 6p21. Opisane su dvije varijante C282Y i H63D. Osim toga,
može doći i do mutacije gena za feroportin. Hemokromatoza je najčešća genska bolest bjelačke
populacije u sjevernoeuropskim zemljama, pet puta češća kod muškaraca nego kod žena. Terapijska
venepunkcija vrlo je efektivna u smanjenju smrtnosti i morbiditeta.


Venska tromboza
Venska tromboza predstavlja veliki zdravstveni problem (1% starije populacije). Venska tromboza
nastaje zastojem tromba (krvnog ugruška) u veni. Mogu biti zahvaćene površinske vene što se
naziva superficijalni tromboflebitis ili duboke vene pa se govori o dubokoj venskoj trombozi. Duboka
venska tromboza može dovesti do nastanka plućne embolije, koja može završiti smrću. Uzrokuju je
genetsko i okolišni čimbenici. Ova bolest je povezana sa varijantom faktora V – Leiden (nemogućnost
inaktivacije faktora V C proteinom – povećava stvaranje trombina što uzrokuje sklonost trombozi).

                                                                                                     16
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
Također može postojati mutacija na genu za protrombin (protrombinska varijanta G20210A) i genu
HIVEP1.


Degeneracija makule
Degeneracija makule bolest je središnjeg dijela mrežnice, takozvane makule (žuta pjega), koje se
obično javlja kod starijih, odraslih ljudi, a koje rezultira gubitkom vida u središtu vidnog polja. To je
progresivan gubitak centralnog vida koji se događa zbog degenerativnih i neovaskularnih promjena
između mrežnice i koroidnog pleksusa. Dolazi do mutacije gena za bjelančevine komplementa (gen
CFH kodira faktor H -mutacija dovodi do povećanog upalnog odgovora u makuli jer je faktor H glavni
inhibitor alternativnog puta aktivacije komplementa). Osim ovog pokazala se povezanost i sa
varijacijama u genu za faktor B komplementa (CFB), te komponentu C2. Degeneracija makule je
glavni uzrok sljepoće kod ljudi.




                                                                                                       17
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                     Poglavlje 16:
                     KONGENITALNE ANOMALIJE I DISMORFIČNI SINDROMI


Razvijanje ljudske osobe se naziva morfogeneza. Zbog njene složenosti, moguće su pogrješke
(genetski faktori). Opisano je 2400 dismorfičnih sindroma, koji se javljaju kao posljedica poremečaja
pojedinačnih gena, a za još 500 sindroma točan uzrok nastanka je nepoznat.

SPONTANI POBAČAJ U PRVOM TROMJESEČJU
50% svih zametaka propadne prije implantacije u maternicu, a 15% prepoznatih trudnoća završi
spontanim pobačajem prije 12. tjedna trudnoće. U 85% spontanih pobačaja nađene su strukturne
anomalije u embrija, te kromosomske abnormalnosti u 50% slučajeva. Također u tek rođene djece
uzrok smrti su u 30% slučajeva struktne anomalije.

PERINATALNA SMRTNOST
Pod taj pojam uključujemo svu mrtvonovorođenčad rođenu nakon 28 tjedana trudnoće i smrtne
slučajeve tijekom prvog tjedna života. U 80% slučajeva su uzroci genetski faktori.

NOVOROĐENČAD
Anomalije se djele na velike (utječu na životne funkcije i društvenu prihvatljivost) i male (ne utječu na
funkciju i kvalitetu života). Ipak, granica između velikih i malih anomalija nije čvrsta, pa tako neke
male mogu prijeći u velike. Velike su one koje imaju veliki izražaj na funkcije ili socijalnu prihvaćenost
osobe (2-3%) dok male anomalije nemaju ni medicinsku ni estetsku važnost (10%). Smrtnost djece s
anomalijama se smanjuje s godinama.
Anomalije se također dijele na: pojedinačne (malformacije, disrupcije, deformacije i displazije) i
višestruke (kaskade, sindromi i udružene abnormalnosti).


POJEDINAČNE ANOMALIJE
Malformacije- primarni, strukturni defekti organa ili dijela organa (primarna ili intrinzična
malformacija). Sama pojava malformacije upućuje na to da je rani razvoj tog organa bio poremećen.
primjeri: prirođene srčane mane, rascjep usne ili nepca, anencefalija.Multiple malformacije vjerojatno
su posljedica kromosomskih abnormalnosti.
Disrupcije- abnormalne strukture organa ili tkiva koje su posljedica utjecaja vanjskih faktora na
normalni razvoj (sekundarna ili ekstrinzična malformacija- ishemija npr. omatanje pupčane vrpce,
infekcija, trauma). U večini slučajeva prekid nije genske prirode ali nekada genetički faktori mogu
utjecati na razvoj prekida.
Deformacije- defekti nastali zbog abnormalne mehaničke sile koja mijenja inače normalnu strukturu.
(npr. deformacije stopala ili kuka kao posljedica reduciranog volumena amnionske tekućine).
Deformacije se često događaju kasno u trudnoći ali se mogu ispraviti pravim tretmanom.
Displazije- poremečaj organizacije stanica u tkivu (npr. koštana i ektodermalna displazija). Uzrokuje
ih defekt jednog gena.

MULTIPLE ANOMALIJE
Sekvenca- posljedica kaskade (slijeda) događaja koju započinje jedan primarni faktor i može
rezultirati u malformaciji jednog organa. Npr. nedostatak amnionske tekućine izaziva oligohidramnios,
a on dovodi do kompresije fetusa što opet dovodi do zbijanja organa i dislokacije kukova.
Sindrom- skup prepoznatljivih obrazaca abnormalnosti (više abnormalnosti zajedno) kojima je uzrok
većinom poznat. Sindrom mogu uzrokovati kromosomske nepravilnosti (Downow sindrom) ili
nepravilnosti pojedinačnih gena (Van der Woudeov sindrom). Nekoliko tisuća sindroma uzrokovanih
malformacijama je poznato, ali za mnoge je dijagnoza nepoznata.


                                                                                                        18
                                              Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
Asocijacija (udruživanje)- činjenica da se neke malformacije pojavljuju zajedno s drugima češće nego što bi se
pojavile same. Udruživanje je manje dosljedno od sindroma što znači da se nepravilnosti uzrokovane
udruživanjem drukčije očituju od pojedinca do pojedinca.


GENETIČKI UZROCI MALFORMACIJA
Kromosomske abnormalnosti- duplikacija, delecija, trisomija, monosomija.
Defekti jednog gena- mogu biti izolirani (uključuju samo jedan organ) ili mogu rezultirati multiplim
abnormalnim sindromima.

Kada govorimo o prirođenim malformacijama, statistički gledano za oko 40% slučajeva odgovorne su
genske abnormalnosti, oko 10% otpada na okolišne čimbenike, a kod 50% slučajeva uzrok je
nepoznat. Genske uzroke malformacija (40%) možemo podijeliti u tri skupine: kromsomske
anomalije, jednogenske anomalije te multifaktorske nasljedne anomalije. Na prvu skupinu otpada oko
6% prirođenih poremećaja koji su posljedica promjene broja ili strukture kromosoma. Na anomalije
jednog gena otpada oko 7-8% poremećaja, te se oni manifestiraju kao izolirane abnormalnosti (jedan
organski sustav) ili kao abnormalnosti više različitih organskih sustava koji ne moraju biti povezani
tijekom embrionalnog razvoja. Kao primjeri jednogenskih anomalija najčešće se navode Noonanov i
Sotosov sindrom. Noonanov sindrom (niski rast, hipertelorizam, nisko spuštene uši, problemi sa
srcem- pulmonalna stenoza, i zglobovima; mutacije u PTPN11- genu i u RAS-MAPK putu) i Sotosov
sindrom (''cerebralni gigantizam'', makrocefalija, hipotonija, ataksija- gubitak koordinacije mišićnih
pokreta, velike ruke i stopala, visoko izbočeno čelo, istaknuta brada, skolioza; delecija NSD1- gena i
''frameshift'' mutacije).

Krivci za multifaktorske nasljedne anomalije su također geni, a poremećaji ove skupine se
manifestiraju kao nesindromske malformacije srca, živčanog sustava i bubrega. Na njih otpada oko
20% prirođenih poremećaja. Studije su pokazale da ako roditelji imaju dijete sa prirođenom
maloformacijom postoji velika vjerojatnost da će se i drugo dijete roditi sa nekom od malformacija.
Dugo se zna da genetičke malformacije mogu imati različite uzroke, zato je važno razlikovati
sindrome i izolirane bolesti ( ASD, VSD, Tetralogija Fallot, anencefalija, spina bifida, hipospadija,
rasjep nepca i usne...). Postoje visoko povezane skupine gena koje imaju važnu ulogu u
embriogenezi.
Dvije specifične kongenitalne maformacije su: holoprozencefalija i defekt neuralne cijevi ( NTDs ).

Holoprozencefalija je često smrtonosna malformacija uzrokovana nerazdvajanjem prednjeg dijela
mozga ili prozencefalona. U embrionalnom životu prozencefalon se podijeli na telencefalon i
diencefalon a iz telencefalona nastaju hemisfere mozga, olfaktorni trakt i bulbusi, a iz diencefalona
talamičke jezgre, epifiza, optička kijazma i optički živci. Kod holoprozencefalije dolazi do potpunog ili
djelomičnog izostanka diferencijacije prozenecefalona što rezultira abnormalnostima lica i različitim
abnormalnostima mozga. Etiološki holoprozencefaliju dijelimo na: kromosomsku ( trisomija 13 ),
sindromsku (uzrok delecija 22q11 - Di Georgeov sindrom ) i izoliranu (uzrok mutacije na 3 gena).

U defekte neuralne cijevi (NTDs) spadaju spina bifida i anenecefalija, stanja koja su rezultat
defektnog zatvaranja neuralne cijevi u prvom mjesecu embrionalnog života. Ako je defekt nastao u
gornjem dijelu neuralne cijevi dolazi do anencefalije ili encefalokele, a ako je defekt u donjem dijelu
neuralne cijevi dolazi do lumbosakralne mijelokele ili meningomijelokele. NTDs dijelimo na:
kromosomski, sindromski i izolirani (većina). Kromosomski uključuje trisomiju 13 i 18, sindromski
Meckel-Gruberov sindrom, dok izolirani tip pokazuje osobine multifaktorskog nasljeđivanja. Niska
razina folne kiseline u plazmi može dovesti do NTDs-a te se kod žene koje imaju djecu s tom bolešću
preventivno daju doze folne kiseline (B9) u ranim stadijima sljedeće trudnoće.

Okolišni čimbenici koji uzrokuju prirođene malformacije i ometaju pravilan fetalni razvoj se zovu
teratogeni. Utjecaj teratogena na fetus ovisi o dozi, vremenskoj izloženosti majke i djeteta teratogenu
                                                                                                            19
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
te o njihovoj osjetljivosti na teratogen. Teratogeni lijekovi i kemikalije: alkohol, Phemytoin,
Streptomycin, Tetracyclin, Thalidomid, valproična kiselina, vjerojatno i antikancerogeni i
antikonvulzivni lijekovi, živa i dr. Talidomid je upotrebljavan kao sedativ, te su majke koje su ga
uzimale u toku prvog tromjesečja rađale djecu sa teškim anomalijama udova ( phocomelia-udovi kao
peraje ), mikroftalmijom, rascjepom nepca i dr. Fetalni alkoholni sindrom može se javiti kod djece čije
majke su uzimale velike količine alkohola ( mikrocefalija, široko razmaknute oči, uski palpebralni
otvori, hiperaktivnost, poremaćaj pažnje ). Neki uzročnici infekcija u majke mogu uzrokovati kod djece
poremećaje razvoja mozga, očiju i ušiju ( rubeola virus, citomegalovirus, toksoplazmoza...). Od
fizikalnih čimbenika koji mogu uzrokovati kongenitalne malformacije najznačajniji su ionizirajuće
zračenje i prolongirana hipertermija. Postoje neke bolesti majke koje također mogu uzrokovati
kongenitalne malformacije kao što su Diabetes mellitus, fenilketonurija, epilepsija ( antiepileptici, a ne
sama bolest- Fetalni antikonvulzivni sindrom ). Kod 50 % svih kongenitalnih abnormalnosti ne može
se utvrditi poznati uzrok. Na njih uglavnom otpadaju izolirani poremećaji poput dijafragmalnih hernija,
analnih atrezija te nerazvijenosti pojedinih udova. Kako bi razlikovali da li je uzrok malformacije
genski ili negenski promatramo simetriju poremećaja. Simetrični poremećaji su uglavnom posljedica
genskih čimbenika, pozadina te je potrebno genetičko savjetovanje. Suprotno njima, nesimetrični
poremećaji za uzrok imaju nekakav negenski faktor.




                                                                                                       20
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                          Poglavlje 17:
                                    GENETIČKO SAVJETOVANJE

Svaki par koji je već imao dijete sa teškim poremećajem razmišlja o tome hoće li im i ostala djeca,
ako ih odluče imati, biti slično zahvaćena. Pojedinci s ozbiljnim bolestima u obitelji trebaju razmisliti o
mogućnosti da i sami razviju istu bolesti, te da tu bolest prenesu na svoje potomstvo. U takvim
slučajevima iznimna je važnost da postoji povjerenje u odnosu između liječnika i pacijenta.
Definicija. Genetičko savjetovanje je proces komunikacije i edukacije koji se bavi problemima ljudi
vezanim za pojavu, prijenos ili rizik pojave genetičkih poremećaja u obitelji. Tijekom procesa
genetičkog savjetovanja dužnost je savjetnika da pojedincu prenese sve potrebne informacije koje će
mu omogućiti da razumije:
          Točnu dijagnozu, prognozu i savjet vezan uz moguće liječenje
          Način nasljeđivanja poremećaja i rizik o razvoju i prijenosu poremećaja
          Odluke i mogućnosti koje su mu na raspolaganju u vezi s rizikom
Postavljanje dijagnoze. Prvi korak u svakom genetičkom savjetovanju je donošenje dijagnoze. Za
uspostavljanje dijagnoze obično su potrebna tri osnovna koraka:
   Uzimanje obiteljske povijesti bolesti
   Pregled
   Proučavanje rezultata ispitivanja i poduzimanje prikladnog istraživanja
Uzimanje potpune obiteljske povijesti bolesti je temelj cijelog procesa genetičke procjene i
savjetovanja. Ako je poremećaj genetski heterogen to znači da ga može uzrokovati više genetskih
mehanizama.
Sljedeći korak sastoji se od izračunavanja i prezentiranja rizika oboljenja. Rizik se izražava
kvantitativno, numerički kao šansa od oboljenja npr. 1 od 4 ili 25%. Za donošenje odluke od strane
roditelja žele li nastaviti s trudnoćom najvažnija je kvalitativna komponenta rizika tj. težina i vrsta
poremećaja i postoji li lijek. Razumljivo je da je veći rizik za relativno manje tešku bolest ili poremećaj
(npr. dijabetes koji se uspješno liječi) prihvatljiviji potencijalnim roditeljima od manjeg rizika za težu
bolest tj. poremećaj (npr. downov sindrom). Također je potencijalnim roditeljima rizik potrebno
pravilno prezentirati tako da ga se stavi u kontekst kako bi ga mogli pravilno percipirati. Općenito se
visokim rizikom smatra do 1 od 10 a niskim više od 1 od 20. Vrijednosti između smatraju se
umjerenim rizicima.
Kvaliteta genetičkog savjetovanja ovisi o dostupnosti sredstava i sadržaja koji omogućuju da se
postavi točna dijagnoza.
Izračunavanje i predstavljanje rizika. U mnogim slučajevima izračunavanje rizika je prilično
jednostavno, ali mnogi čimbenici, kao što je kasni početak bolesti i upotreba povezanih DNA
markera, mogu učiniti izračunavanje rizika mnogo složenijim. Važno je osobi koja traži savjet prenijeti
sve informacije na najrazumljiviji način kako bi sa sigurnošću samostalno mogla donijeti pravu
odluku.
Kvantifikacija-brojčana vrijednost rizika: savjetnik treba prezentirati dobre i loše postotke rizika,
ukazati na dobre mogućnosti, ali ne isključivati loše. Važno je naglasiti da se rizik odnosi na svaku
buduću trudnoću.
Raspravljanje o opcijama: nakon iznesene dijagnoze i rasprave o rizicima, savjetnik mora biti
siguran da su roditelji točno i potpuno informirani kako bi mogli sami donijeti odluke.

Osim informacije, komunikacija i podrška igraju važnu ulogu u genetičkom savjetovanju, tako da oni
koji traže informaciju mogu bez sugeriranja donijeti svoju vlastitu odluku.

Komunikacija i podrška. Sposobnost komuniciranja je iznimno potrebna u genetičkom savjetovanju.
Ne samo da savjetnik treba pružiti informacije nego treba i poslušati strahove i težnje ljudi koji mu se
obraćaju. Također savjetnik treba uzeti u obzir složenost psiholoških i emocionalnih faktora koji mogu
utjecati na razgovor.

                                                                                                         21
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
Genetičko savjetovanje. Krajnji cilj je osigurati da pojedinac ili par može doći do vlastite odluke na
temelju potpune informacije o rizicima i mogućnostima. Postoji opće slaganje da bi genetičko
savjetovanje trebalo biti neizravno, bez pokušaja za usmjeravanjem osobe koju se savjetuje.
Genetski savjetnik ne treba osuđivati, čak i ako je u suprotnosti s vlastitim uvjerenjima. To je pristup
koji je usmjeren na pojedinca. Poželjno je da savjetnik izbjegava izražavanje vlastitog mišljenja, a da
umjesto toga potiče osobu koju savjetuje da zamisli unaprijed posljedice svake od potencijalnih
odluka (mogučnosti) i odabere onu čije će posljedice za njega samog biti najprihvatljivije.
Dugoročno praćenje i podrška važni su aspekti genetičkog savjetovanja i ne smiju biti zanemareni.

Ishodi genetičkog savjetovanja: Zbog potreba za kvalitativnom procjenom (mjerenjem) uspješnosti
genetičkog savjetovanja, uobičajeno je mjerenje tri osnovna ishoda: spoznavanje informacija o
genetskom problemu, utjecaj na kasnije reproduktivno ponašanje i zadovoljstvo pacijenta. Ishod koji
će vjerojatno u budućnosti također biti važan jest „osječaj vlastite kontrole u situaciji“ koji će
savjetovane osobe osposobiti za donošenje samostalnih odluka u kasnijem životu.

Kao posebni problemi u genetičkom savjetovanju javljaju se krvno srodstvo i incest gdje je rizik od
genetskih poremećaja višestruko povećan a tome najviše pridonosi homozigotnost potomka za
autosomno recesivne poremećaje.
Krvno srodstvo. Istokrvni odnos je onaj između krvnih srodnika koji imaju barem jednog
zajedničkog pretka, koji nije udaljen više od pra-pra-djeda. Mnoge studije pokazale su da među
potomstvom srodnika postoji povećana učestalost i prirođenih malformacija i drugih stanja koja se
očituju kasnije, kao što je gubitak sluha i mentalna retardacija. Povećanje smrtnosti je pripisano
homozigotnosti za autosomno recesivne poremećaje. Za brakove među srodnicima povećan je rizik
da će dijete imati multifaktorijalni poremećaj.
Incest. Incest se odnosi na veze između rodbine prvog stupnja (brat-sestra ili roditelj-dijete). Takav
brak je zabranjen i u religioznom i u pravnom pogledu u gotovo svim kulturama. Incestuozni odnosi
su povezani sa vrlo velikim rizikom od poremećaja u potomstvu.
Posvojenje. Roditelji sa jako velikim rizikom da imaju dijete sa poremećajem često posvoje dijete
radije nego da riskiraju moguće rođenje djeteta sa teškim abnormalnostima. Međutim, broj parova
koji žele posvojiti djecu često nadilazi broj djece koja su na raspolaganju za posvojenje.
Javlja se i problem moguće zlouporabe genetičkog savjetovanja na način da potencijalni posvojitelji
žele unaprijed izvršiti genetska testiranja za usvojeno dijete. Zato je kod djece za posvajanje
genetičko testiranje podržano samo za one poremećaje koji se manifestiraju u djetinstvu i koji mogu
biti preventivno liječeni tijekom djetinjstva.
Osporeno očinstvo. Do nedavno se očinstvo nije moglo dokazati sa potpunom sigurnošću, iako se
moglo isključiti na dva načina. Ako je dijete imalo krvnu grupu ili neki polimorfizam koji nemaju ni
majka ni otac onda je očinstvo sa sigurnošću moglo biti isključeno. Danas se očinstvo dokazuje
pomoću „genetskog otiska prstiju“- testiranja repetitivnih minisatelitskih ponavljanja na >DNA, te
analize SNP-ova (single nucleotide polymorphism). Dobiveni genetski „otisak prsta“ jedinstven je za
za svakog pojedinca, uz iznimku identičnih blizanaca, te može poslužiti kao jedinstveni dokaz nečijeg
identiteta te očinstva.




                                                                                                      22
                                             Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                          Poglavlje 18:
                                     CHROMOSOME DISORDERS


Do danas je na temelju laboratorijskih analiza poznato najmanje 20 000 kromosomskih poremećaja.
Oni su odgovorni za približno 50% svih spontanih pobačaja, a njihova incidencija raste s majčinom
životnom dobi. Prisutni su u 0.5-1 % novorođene djece. Poremećaji mogu biti u broju autosoma ili
spolnih kromosoma, ali mogu se dogoditi i promjene u samoj strukturi pojedinih kromosoma
(translokacije, delecije). Poremečaji u broju kromosoma su monosomije i trisomije, ali i mozaicizmi, u
kojima je poremečaj pogreške u razdvajanju kromosoma nastao u ranoj fazi formiranja morule, te ne
zahvaća sve stanice organizma. U tim slučajevima simptomi kliničke slike su blaži. Pretpostavlja se
da su u najmanje 10% od svih spermija i 25% svih oocita prisutne kromosomske pogreške, pri čemu
najčešće dolazi do nerazdvajanja kromosoma u mejozi I.

Downov sindrom je u 95% slučajeva uzrokovan trisomijom 21. kromosoma. Djeca sa ovim
poremečajem često imaju tesku hipotoniju,a osim toga koso polozene oći, male uši, izbaćen jezik,
nabor četiri prsta, nižeg su rasta. Glava je smanjena opsega, a zatiljak plosnat. Zglobovi iznimno
pokretljivi i savitljivi, a mišići mlohavi. Šake su široke i kratke, s kratkim prstima, česta klinodaktilija.
Smanjenih su intelektualnih sposobnosti. Mentalna zaostalost je različita stupnja, a postoji znatan
zastoj u tjelesnom razvoju i rastu za vrijeme trudnoće i poslije rođenja. Životni vijek im je u prosjeku
50 godina, s velikom mogunošću razvoja Alzhimerove bolest (jer se na 21 kromosomu nalazi gen za
sintezu amiloidnog prekursora).
U oko 40% slucajeva javljaju se kongenitalne srčane abnormalnosti (najčešće nedostatak
interventrikularnog septuma). Česta su suženja ili potpuni prekid prohodnosti probavnog sustava,
poremećaj živčanih vlakana debelog crijeva.
Genska podloga: poremećaj nastaje zbog postojanja viška jednog kromosoma 21 (ili njegovog dijela).
Nastaje zbog nerazdvajanja kromosoma 21 prilikom mejoze oocita, a samo u 10% slučajeva u mejozi
spermatocita. Zato 90% oboljelih ima dva majčina i jedan očev kromosom 21. Sumnja na postojanje
poremečaja može se postaviti ultrazvučnim pregledom kroz 1. i 2. tromjesečje, ako se uoči tzv.
nuhalno prosvjetljenje (nuhalno zadebljanje kao posljedica nakupljanja tekučine na stražnjem dijelu
vrata. Takav nalaz upučuje da daljnja genetska testiranja ploda. Downov sindrom moguce je
prenatalno dijagnosticirati uzimanjem uzorka korionskih resica ili uzgojem kulture stanica iz
amnionske tekucine.

Patau sindrom (trisomija 13) i Edvardsov sindrom (trisomija 18) se pojavljuju s učestalošću od
1:5000 i prognoze su veoma loše.Takva djeca umiru već u prvim danima ili tjednima nakon poroda.
Srčane abnormalnosti pojavljuju se u 90% slučajeva.

Nepravilnosti spolnih kromosoma: Klinefelterov sindrom (47,xxy). Muškarci imaju kariotip xxy.
Fetus se zbog prisutnosti kromosoma y razvije u muškarca. Predstavlja prilično čest kromosomski
poremećaj, 1 : 1000. U vrijeme puberteta izmjerena je niska vrijednost testosterona i viša vrijednost
estrogena no što je to uobičajeno. Česta je ginekomastija,odrasli su nešto viši i s dužim udovima od
prosječnih. 20 puta veća vjerojatnost da će oboljeti od raka grudi no što je to kod muškaraca s
kariotipom xy. Nešto prisutnija je i erektilna disfunkcija. Stupanj rizika od osteoporoze sličniji je
stupnju rizika kod žena. Manja je tjelesna dlakavost i slabija dlakavost brade. Karakteristična je
smanjena mišićna snaga i masa. Razviju se mali testisi, koji nisu u stanju proizvoditi spermu.
Prepoznavajući znak je i visok glas te mladolik izgled. Neizostavna je i blaga mentalna retardacija (u
prosjeku 10 – 20niža od prosjeka)

Turnerov sindrom (45,x) pogađa žene, može biti potpuni nedostatak jednog x kromosoma ili samo
njegovog dijela što se naziva mozaicizmom. Nedostatak X kromosoma se pod mikroskopom vidi
nedostatak Barrova tjelešca (inaktivni X kromosom) u stanici. Te su osobe vrlo niskog rasta zbog
nedostatka SHOX gena smještenog u pseudoautosomalnoj regiji. Moguće je posumnjati na
                                                                                                          23
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
poremećaj u drugom tromjesećju, kada se ultrazvučno mogu otkriti edemi lokalizirani na vratu ili
generalizirani hydrops fetalis. Inteligencija je normalna a problemi se najčešće primjećuju tek
izostankom puberteta. Bez tretmana hormonom rasta prosjećna visina iznosi 145 cm. Simptomi su
malena težina i dužina pri porođaju, a na licu postoji mikrognatija, epikantus, ptoza jednog ili oba
gornja očna kapka, uz loše formirane i nisko postavljene uške. Vrat je kratak uz kožne nabore na
lateralnoj strani (pterygium colli), koji se protežu od uha do ramena. Kosa završava na vratu nisko s
ravnom linijom, koža je često bogata pigmentiranim nevusima. Učestalost 1 : 5000 do 1 : 10 000

Sindrom lomljivog x kromosoma (Martin-Bellov sindrom), muškarci su pogođeni i imaju
intelektualne poteškoće, dok su žene nositelji i mogu imati manje probleme pri učenju. Iako se
svrstava u skupinu kromosomskih poremećaja, ovo je zapravo mutacija u FMR-1 genu, odgovornom
za sintezu proteina važnih u razvitku neurona. U FRAXA lokusu, gdje se nalazi FMR-1, na 5' regiji
koja se ne prevodi, dolazi do povećanja broja CGG tripleta na više od 50 kopija kod prenosioca i kod
njih je učestalo oboljenje od FXTAS-a (fragile x tremor/ataxia sindrom) u starijoj dobi. Bolest se u
potpunosti ispoljava kad je prisutno više od 200 kopija CGG tripleta (normalno je manje od 50). Kod
oboljelih osoba FMR-1 se zbog hipermetilacije ne može prepisivati X kromosom, te on puca na kraju
dugog kraka blizu telomere.

XXX žene (47,xxx) Zahvaća 0.1% žena. Nema fizičkih abnormalnosti, ali primjecene smanjene
intelektualne sposobnosti 10 – 20 . U 95% slučajeva razlog abnormalnosti greška u mejozi I. Ove
žene su fertilne, kao i XYY muškarci (47, xyy). Učestalost 1 : 1000. Simptomi: poteškoće u učenju,
loše ponašanje, kriminalne aktivnosti, snižem IQ. Greška u mejozi II.


                                          MIKRODELECIJE

Kromosomske delecije i sindromi uzrokovani mikrodelecijama do nedavno su istraživani FISH
metodama (fluorescent in situ hybridization), no u zadnje vrijeme dominanatana metoda postala je
microarray komparativna genomska hibridizacija (CGH). Mikrodelecijski sindromi su rezultat gubitka
sitnog segmenta DNA, kojeg je veoma teško ili nemoguće otkriti metodama klasične citogenetike.
Korištenjem ove tehnike otkrivene su kromosomske podloge mnogih sindroma: cri-du-chat
(karakterističan plač zbog nerazvijenog grkljana), Wolf-Hirschon sindrom, retinoblastom, Wilmsov
tumor (nefroblastom-karcinom bubrega, često praćen aniridijom, urogenitalnim abnormalnostima te
zaostatkom u razvoju i rastu),Angelmanov i Prader-Willijev sindrom (fenomen genetskog imprintinga:
razlikuju se po tome da li se mikrodelecija dogodila na majčinom ili očevom kromosomu), DiGeorgov
sindrom, Wiliamsov sindrom i mnogi drugi. Kao što i sam naziv naglašava, poremećaj genoma je kod
većine danas poznatih sindroma posljedica delecije specifične kromosome regije uz gubitak skupine
gena u zahvaćenom kromosomskom segmentu. Kliničke osobine sindroma su posljedica disbalansa
različitih gena susjedne lokalizacije, te su takvi poremećaje nazivani "sindromi susjednih gena“.

Neki mikrodelecijski sindromi su:
 RETINOBLASTOM -brzo napredujući tumor oka kod djece, koji je uzrokovan delecijom regije na
dugom kraku kromosoma 13 (gen za retinoblastom je RB1 gen). Razvija se u stanicama mrežnice.
Oko 5% djece oboljele pokazuje teškoće pri učenju.

 WILMS-ov TUMOR - renalna embrionalna neoplazma za koju su karakteristične genitalne
abnormalnosti i aniridia (nedostatak šarenice), nastaje zbog delecije na kromosomu 11, gdje delecija
gena PAX6 uzrokuje aniridju, a delecija WT1 gena Wilmsov tumor.
Djeca oboljela od W.T. često imaju i genitourinarne abnormalnosti te usporen rast i razvoj.

Pojedini mikrodelecijski sindromi uključuju gene čija je funkcionalna aktivnost ovisna o njihovom
roditeljskom porijeklu, poznato je da su pojedini geni ili skupine gena aktivni kada se nasljeđuju od
jednog od roditelja, a inaktivni kada se nasljeđuju od drugog.
                                                                                                        24
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
ANGELMAN i PRADER-WILI SINDROMI - Oba su uzrokovana delecijom na 15. kromosomu. Ako je
delecija nastala na kromosomu dobivenom od majke nastaje Angelmanov sindrom (neprikladan
smjeh, konvulzije, loša koordinacija – ataxia, te velike poteškoće pri učenju). A ako je delecija nastala
na kromosomu dobivenom od oca nastaje Prader-Willi sindrom. Takva djeca su nespretna
(hipotonija), pretila (hyperphagia) i imaju blage do umjerene poteškoće pri učenju

DIGEORGE-ov SINDROM (Sedlačkova/Velocardiofacial Sindrom) -malforacije srca, hipoplazija
timusa i paratiroidna hipoplazija, tipično lice, rascjep nepca, deficijencija hormona rasta,
hipokalcijemija, bubrežne anomalije i kod 25% oboljelih javljaju se epizode slične shizofreniji. Zbog
aplazije timusa oboljeli imaju poremečen imunološki sustav. Uzrokovan je delecijom na dugom kraku
22. kromosoma. Javlja se u 1 od 4000 rođenja.

WILLIAMSOV SINDROM - Nastaje zbog delecije na 7. kromosomu. U djetinjstvu se može javiti
hipokalcijemija i mogu imati abnormalnosti velikih krvnih žila (supraklavikularna aortalna stenoza,
suženje pulmonalnih arterija). Imaju karakterističan izgled i ponašanje. Niskog su rasta i imaju puniju
donju usnu, spuštena ramena. Kao djeca su vrlo veseli („cocktail party manner“), a kao odrasli
povučeni su i osjetljivi. Snižene su inteligencije. Poremečaj nastaje gubitka kopije gena koji kodira
elastin.

Kromosomski poremećaji i ponašanje. Od upoznavanja sa stanjima uzrokovanim mikrodelecijama
postalo je jasno da se određeni tipovi ponašanja povezuju sa određenim poremećajima. To je dovelo
do zaključka da je ponašanje, barem donekle, genetski uvjetovano.

Poremećaji seksualne diferencijacije
Pogreške u seksualnoj diferencijaciji najčešće se događaju između 6 i 14 tjedna embrionalnog života.
Mnogi od tih poremećaja dovode do seksualne dvospolnosti ili neslaganja kromosomalnog spola i
izgleda vanjskih genitalija. Poremećaji spolne diferencijacije posljedica su pogrešaka u kompleksnom
nizu događaja potrebnih za razvoj spolnog sustava u tijeku embrionalnog života.

PRAVI HERMAFRODITIZAM- Pravi hermafrodizam karakterizira istodobno postojanje testisa i
ovarija, a čestopostoje i vanjska spolna obilježja i muškarca i žene. Uzrok može biti izražavanje Y
specifične DNA na X kromosomu nasljeđenom od oca (tijekom prve mejotičke diobe u
spermatogenezi došlo je do crossingovera između x i y kromosoma, pa x kromosom nosi djeliće dna
sa y) ili to što osoba ima himerni kariotip (izražene 46XX i 46XY stanične linije). Ponekad mogu
nastati mješane gonade – ovotestisi.
Češći poremećaji su muški i ženski pseudohermafrodizam, uzrokovani delecijama gena koji kodiraju
enzime ili receptore važne za stvaranje i djelovanje spolnih hormona.
MUŠKI PSEUDOHERMAPHRODITIZAM – Kariotip je 46XY, a ima ženske genitalije ili genitalije oba
spola. Stvaranje testosterona je normalno ali zbog mutacije receptora za androgene hormon ne može
djelovati na stanice i ne dolazi do razvoja muških genitalija, nego se razviju ženski organi. To se
naziva testikularna feminizacija.
ŽENSKI PSEUDOHERMAFRODITIZAM - Kariotip je ženski sa ženskim unutarnjim reproduktivnim
organima dok vanjska spolna obilježja mogu nalikovati na normalna muška ili mogu imati obilježja
oba spola. Uzrok može biti poremečaj različitih enzima uključenih u u sintezu spolnih hormona, a
najčešći uzrok je kongenitalna adrenalna hiperplazija koju uzrokuje manjak enima 21 hidroksilaze.
Zbog nemogućnosti sinteze aldosterona i kortizola, sintetiziraju se povećane količine testosterona,
koji dovodi do kliničke slike pseudohermafroditizma. Razina kortizola je snižena, a ACTH povišena.
Bolest je smrtonosna zbog gubitka soli, ali ako se brzo prepozna i liječi supstitucijom hormonima
prognoza je dobra.




                                                                                                       25
                                          Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                    Sindromi lomljivih kromosoma
Kromosomski lomovi potaknuti su značajno povečanim brojem crossing overa između kromatida
tijekom diobe stanice. Taj broj u stanicama zdravih ljudi je oko 10, a u pacijenata s lomljivim
kromosomima je značajno veći. Dodatno ga povečava oštećenje DNA (UV-zračenje, toksini).
Mehaniza u podlozi lomova kromosoma još uvijek je nerazjašnjen. Bolesti uzrokovane lomovima
kromosoma imaju nedostatak funkcije nekog od proteina koji sudjeluje u popravku DNA. Primjeri
takvih bolesti su Ataxia Telangiectasia, Bloomov sidrom, anemia Faconi i Xeroderma Pigmentosa.

ATAXIA TELANGIECTASIA - Autosomna recesivna bolset koja se očituje u ranom djetinjstvu.
Simptomi su: ataksija (gubitak koordinacije mišičnih pokreta), proširene krvne žile oka i kože
(teleangiectasia), osjetljivost na radijaciju, velika vjerojatnost obolijevanja od sinusnih ili plučnih
infekcija i leukemije. Gen odgovoran za bolest je ATM i nalazi se na 11. kromosomu. U suradnji s p53
i BRCA1, funkcija ATM je zaustavljanje stanice u staničnom ciklusu, dok se ne popravi oštećenje na
DNA.

BLOOM SINDROM (sindrom cvjetanja)- Autosomni recesivni poremećaj karakteriziran osipom na
licu zbog osjetljivosti na sunce, smanjenom količinom IgA i Igm, i visokim rizikom za maligne bolesti
limforetikularnog sustava. Pacijenti su niskog rasta. Kod izlaganja stanica uv svjetlu kromosomi se
lome. Gen za Bloom sindrom nalazi se na 15. kromosomu, a kodira enzim DNA helikazu koja
razdvaja lance DNA prije diobe i sudjeluje u popravku i rekombinaciji DNA.

FANCONI ANEMIJA - Autosomni recesivni poremećaj karakteriziran abnormalnostima gornjih udova
najčešće radiusa i palca, povećanom pigmentacijom i insuficijencijom koštane srži što uzrokuje
manjak svih tipova krvnih stanica. Povečan je rizik nastanka leukemija i limfoma, te karcinoma jetre.
Opisano je 5 tipova ove bolesti, najznačajniji tip A sa poremečenim genom za popravak DNA
lociranom na 16. kromosomu.

XERODERMA PIGMENTOSA - Autosomno recesivna bolest. Pacijenti imaju osip uzrokovan
sunčevom svijetlosti i najčešće rano umiru (20ak god.) od raka kože koji je nastao na mjestima
izloženim suncu. Kod ovih pacijenata pokazalo se da kromosomske abnormalnosti nastaju tek nakon
izlaganja UV zračenju. Uzrok bolesti je poremečaj funkcije u genima za popravak izrezivanjem
nukleotida (NER – nucleotide excision repair).




                                                                                                     26
                                             Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                          Poglavlje 19
                                     MONOGENSKI POREMEĆAJI

Do danas je identificirano više od 10 000 monogenskih bolesti. Trenutno zahvaćaju 1-2% cjelokupne
populacije.

Huntingtonova bolest je autosomna dominantna bolest. Obilježava je sporo progresivno odumiranje
stanica u središnjem živčanom sustavu, te nema lijeka. Simptomi uključuju nevoljne pokrete, napade
panike, agresivno ponašanje. Smatra se da je bolest uzrokovana ponavljajućim CAG sljedovima na
4. kromosoma. Ti ponavljajući sljedovi uzrokuju unutarstanično nakupljanje netopljivih agregata
proteina huntingtin, koji potiču prekomjerno lučenje kaspaze koja uzrokuje apoptozu.

Miotonična distrofija (Steinertova bolest)
Miotonična distrofija je najčešća neuromišićna bolest u odrasloj populaciji prouzročena mutacijom u
DMPK (neprevedena regija gena protein kinaze - dystrophia myotonica protein kinase) genu. Očituje
se različitim simptomima, a gl. su miotonija i atrofija mišića. Ostali klinički znakovi uključuju kataraktu,
poremećaj srčane provodljivosti, gastrointestinalne peristaltike itd. Nasljeđuje se autosomno
dominantno, gotovo isključivo preko majke sa porastom ozbiljnosti bolesti u narednim generacijama.
Postoji bliska korelacija između ozbiljnosti bolesti i veličine ponavljanja CTG sekvenci koja može
doseći 2000 ponavljanja.

Nasljedna motorna i osjetilna neuropatija (neuropatija Charcot-Marie-Tooth, obilježena je
progresivnom slabošću i atrofijom distalnih mišića udova, ukočenošću, smetnjama pri hodanju ('pes
cavus' – deformacija stopalnog svoda). Uzrokovana je mutacijom PMP22 (mijelin protein 22) gena,
koji ima ključnu ulogu u kompaktnosti mijelina u perifernim živcima. Ova se bolest najčešće očituje
autosomalno dominantno.

Neurofibromatoza je jedan od najčešćih genetskih poremećaja, kod kojeg razlikujemo dva glavna
tipa: NF1 te NF2. Javljaju se neurofibromi (benigni, najčešće kožni, tumori), te brojne kožne
pigmentne promjene (poznatije kao cafe-au-lait). Ovo je autosomno dominantna nasljedna bolest.
Većina neurofibromatoza je tipa I. NF1 pokazuje autosomno dominantno nasljeđivanje,gen je
mapiran na kromosomu 17 i šifrira protein neurofibromin. Gen za neurofibromin funkcionira kao tumor
supresorski gen što je pokazalo da sadrži GAP- vezanu domenu (GTP-aza aktivirajući protein) koja je
u interakciji sa RAS protoonkogenim produktom. Njegove mutacije pogoduju razvitku karakterističnih
(kožnih) tumora za ovu bolest. NF2-glavna karakteristika ovog tipa su tumori VIII. kranijalnog živca, te
se rijetko ispoljavaju kožni tumori i promjene koje su glavna karakteristika NF1. NF2 češće se
pojavljuje kod odraslih. NF2-tip uzrokuju mutacije u švanomin (schwannomin) genu.

Marfanov sindrom učestala je bolest kod svih pretjerano visokih osoba s poprilično dugim
ekstremitetima i prstima (arahnodaktilija). Uzrokovan je mutacijom u genu za fibrilin-1 (FBN-1) na
kromosomu 15. Popratne pojave su pectus excavatum (udubljeno deformirana prsna kost), disekcija
proksimalne aorte, krv u perikardijalnom prostoru, skolioza, torakalna kifoza. Dijagnoza zahtijeva
potpuni klinički pregled, mjerenje i procjenjivanje potencijalnih tjelesnih disproporcija,
ehokardiografiju, oftalmološki pregled i, ukoliko je potrebno, magnetnu rezonancu. Bolest je moguće
ublažiti β-adrenergičnim blokatorima i varfarinom, a ponekad je potrebno umetanje kompozitnog
grafta radi disekcije aorte.

Cistična fibroza (CF) je najpoznatija autosomna recesivna bolest koja zahvaća organe kao što su
pluća i gušterača. Drugi naziv koji koristimo za bolest je mukoviscidoza, koji slikovito opisuje
posljedica bolesti - gusta i žilava sluz i sekreti. Gen za CF se nalazi na sedmom kromosomu i kodira
Cistična fibroza transmembranski receptor protein (CFTR). Protein djeluje kao kloridni kanal koji
kontrolira razinu unutarstaničnog NaCl koji utječe na viskoznost mukoznog sekreta. Ograni koji su
najviše zahvaćeni su pluća i gušteraća.
                                                                                                          27
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
Identificirano je oko 1500 različitih mutacija na genu CFTR, a najčešća (oko 70%) je delecija tri bazna
para na 508. kodonu. Mutacije mogu uzrokovati širok raspon simptoma-od najozbiljnijeg oblika (PI),
blažeg (PS), pa do nedostatka vas deferensa kao jedinog simptoma.
CF se pokušava izliječiti genskom terapijom (adenovirusi i cDNA), zasad sa slabim uspjehom.

Naslijedne aritmije i kardiomiopatije uzrok su 4% smrtnih slučajeva u osoba u dobi od 16 do 64
(neobjašnjivi srčani zastoj). U ovoj grupi zdravstvenih stanja se nalaze: SADS(sudden adult
syndrome), SCD( sudden death syndrome), ICC(inherited cardiac condition), LQTS(long QT
syndrome), Brugada sindrom, CPVT(katekolaminska polimorfna ventrikularna tahikardija),
ARVC(aritmična kardiomiopatija desnog ventrikula). Genski su heterogeni i nasljeđuju se autosomno
dominantno. Nasljedne aritmije najčešće se javljaju kod mladih osoba tijekom sna ili u mirovanju.
Simptomi su epizode sinkopa, podrhtavanja, neugoda u prsima i dispneja. Dilatirajuća
kardiomiopatija se očituju smanjenom sistoličkom funkcijom( prevalencija 35-40 na 100 000). Kod
hipertrofične kardiomiopatije najbitniji gen je onaj koji kodira β-miozinski teški lanac (MYH7) na
kromosomu 14q.

Atrofija spinalnih mišića (SMA) je klinički i genetički heterogena grupa poremećaja koji uzrokuju
smrt u djetinjstvu(1: 10 000; autosomno recesivno). Dolazi do degeneracije stanica prednjih rogova
kralješnične moždine. Tip I je najčešći i najteži(na porodu ili u prvih 6 mj. života). Manifestira se
teškom hipotonijom i nesposobnošću pokretanja. Nema lijeka i smrt nastupa do 2.godine života (tip II:
6-18mj.; tip III: nakon 18 mj.). Kod SMA, 2 gena pokazuju izrazitu sklonost deleciji: SMN1 i SMN2.

Duchenne mišićna distrofija (DMD) je najteži oblik mišićne distrofije (X-vezano recesivno nasljedna
bolest). Distrofin, gen za DMD je ogroman (2.3 Mb), stoga su delecije vrlo česte. Distrofin nelazi se
blizu mišićne membrane gdje povezuje unutarstanični aktin s izvanstaničnim lamininom. Nedostatak
distrofina uzrokuje postepenu degeneraciju mišićnih stanica. Ne postoji lijek, ali se eksperimentira
genskom terapijom.
Blaži oblik BMD (Becker muscular dystrophy) uzrokovan je mutacijom na istom genu. Oboljevaju
muška djeca od 3 do 5 godina. Karakteristična je pseudohipertrofija (zamjena mišićne mase veznim
tkivom). Delecije su kod DMD do 20. egzona i na 45-53.

Hemofilija A je najučestalija bolest zgrušavanja krvi koju uzrokuje nedostatak faktora VIII. Ona
može varirati od blagog krvarenja nakon velike traume ili operacije do spontanog krvarenja u mišiće i
zglobove. Hemofija je X-vezana recesivna bolest i pogođeni članovi obitelji općenito pokazuju isti
stupanj težine bolesti.
Hemofiliju B uzrokuje nedostatak faktora IX.
Hemofilija se najčešće liječi faktorima izoliranim iz plazme, što je prije predstavljalo rizik zbog
prijenosa hepatitisa B ili HIVa. Koristi se i rekombinantni faktor, a određeni broj pacijenata počne
stvarati protutijela protiv faktora. Genska terapija je relativno uspješna jer čak i minimalno povećanje
aktivnosti faktora uzrokuje bitno poboljšanje simptoma.




                                                                                                      28
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                          Poglavlje 20
                                 SCREENING GENETIČKIH BOLESTI


Screening genetičkih bolesti uključuje:1.screening pojedinca koji su pod velikim rizikom zbog
pozitivne obiteljske povijesti i takav screening nazivamo ciljni (obiteljski) screening.
2.screening opće populacije koja nosi mali rizik za određenu gensku bolest, to obično nazivamo
genetikom zajednice.

Screening (provjeravanje) stanovništva definiramo kao sustavnu primjenu ispitivanja ili istrage,kako
bi se identificirali pojedinci s rizikom za specifični poremećaj koji jamči daljnje istrage ili
liječenje,među ljudima koji nisu potražili liječničku pomoć za simptomatski poremećaj.
BOLESTI
Screening se upotrebljava kod bolesti koje su česte ili imaju ozbiljne posljedice,ali su podložne
prevenciji ili poboljšanju.
TEST
Treba biti: neinvazivan i lako izvediv, točan i pouzdan s visokom specifičnošću i osjetljivošću, jeftin, te
za sam program: široko i jednako raspoloživ, dobrovoljno sudjelovanje, prihvatljiv pogođenoj
populaciji, daje pune informacije i savjetovanje.

Screening treba biti široko dostupan,moralno prihvatljiv značajnom djelu populacije kojem se
nudi.Sudjelovanje mora biti dobrovoljno uz razumnu i pristupačnu cijenu,a informacije bi trebale biti
lako razumljive i dostupne.
Npr. testiranje za cističnu fibrozu: Screening programi se mogu upotrijebiti za otkrivanje nosioca
heterozigota,a koristi se i PCR analitička metoda.Cilj je zaštita školaraca i trudnica u ranoj
trudnoći.Dva su pristupa screening-a trudnica:
1)“dva koraka“ –testiranje trudnica u prednatalnim klinikama.One kojima je test pozitivan moraju
dovest partnera na to isto testiranje,te se postavlja dijagnoza.Nositelji su informirani o svojim
rezultatima i daljnjim obiteljskim studijama-kaskadni screening
2)“couple screening“- testiranje oba partnera istovremeno i otkriva pozitivno rezultate samo ako su
oba partnera nosioci


         Postoje prednosti i mane koristeći genetičke testove da bi provjerili da li je netko od budućih
roditelja nositelj kakve genetski prenosive bolesti.Različitim medicinskim metodama danas možemo
testirati na bolesti kao što su rak dojke, obiteljska adenomatozna polipoza, Marfanov sindrom, i td.
Screening (provjeravanje) u populaciji dostupno je već zadnjih 40 godina.To je postupak u kojem
provjeravamo je li osoba dobila određenu bolest.Programe provjeravanja možemo podijeliti na
prenatalne,neonatalne i one u odrasloj dobi.U prenatalnom provjeravanju testiramo na Downov
sindrom, talasemiju,.. U neonatalnom provjeravanju testiramo na fenilketonuriju, galaktozemiju i
kongenitalni hipotiroidizam (najčešće bolesti). U odrasloj dobi testiramo na rak dojke i grlića
maternice. Bolesti koje testiramo u populaciji moraju biti česte i moramo znati kako ih pravilno
liječiti.Ovo provjeravanje u populaciji pokazalo je kako u različitim dijelovima svijeta učestalost nekih
bolesti veća na određenom području,npr:srpasta anemija na afričkom kontinentu,cistična fibroza u
bijelaca u zapadnoj Europi,…Populacijsko provjeravanje je pokazalo kako se određene bolesti
pojavljuju učestalo u zatvorenim grupama,npr. Grci na Cipru (beta talasemija).Genetički centri sadrže
genetički registar obitelji i individualaca koji imaju ili imaju veliku šansu da će razviti nekakvu
nasljednu bolest. Ovo omogućuje podršku i izvješćivanje obitelji,raspored pregleda,screening-a i
odgovarajuće testove.Genetski registri povoljni su za stanja koja su česta,imaju ozbiljne
posljedice,prenose visok rizik na članove…Posebno su vrijedni za roditelje nosioce bolesti,da ih se
upozori na rizik rađanja oboljelog djeteta.


                                                                                                        29
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
POZITIVNI I NEGATIVNI ASPEKTI SCREENINGA STANOVNIŠTVA
Pozitivno je to što se teži smanjenju učestalosti genetskih poremećaja naspram loše planiranom ili
nepromišljenom screening programu koji ne smije prevagnuti.Rezultat je bio najbolji među malim
grupama koje su bile dobro informirane.

    Svakog pojedinca ili njegovu obitelj mogu zadesiti poremećaji s genetskom komponentom. Zato
se rade screening testovi. Prvo imamo ciljane, obiteljske screening testove za pojedince i obitelji
koje imaju visok rizik za neki genetski poremećaj, a zatim screening testove za opću populaciju (ljudi
koji imaju manji rizik) koje nazivamo genetikom zajednice. Pod screening visokorizičnih osoba
spada screening nositelja ili heterozigota te presimptomatsko testiranje. Ti testovi se obavljaju kako
bi se riješili sumnja i nesigurnosti kod genskog savjetovanja. Genetska analiza mutacija u tome
veoma olakšava, no katkada genetski testovi nisu dostupni da bi se odredio nositelj autosomno
recesivnih i spolno vezanih poremećaja. U tom slučaju koristimo biokemijske i hematološke tehnike,
te prepoznavanja kliničkih manifestacija. Nositelji ponekad imaju veoma blage kliničke
manifestacije simptoma bolesti (osobito kod spolno vezanih bolesti). Takve manifestacije su
nepogrešivo patološke. Na žalost u većini autosomno i spolno vezanih recesivnih bolesti
manifestacije se ne pojavljuju u svih nositelja i često se preklapaju sa varijabilnostima u općoj
populaciji, tako da su ove manifestacije korisne samo u slučaju kad su nepogrešivo patološke, što je
većinom iznimka, a ne pravilo. Najvažniji pristup u detekciji nositelja je otkrivanje biokemijskih
abnormalnosti. U nekim bolestima (npr Tay-Schsova bolest) biokemijska abnormalnost je direktan
produkt gena i status nositelja se može potvrditi sa sigurnošću. U mnogim monogenskim
poremećajima abnormalnost nije direktan produkt gena već posljedica nekog sekundarnog procesa.
Takve abnormalnosti su manje korisne za detekciju nositelja jer su udaljenije od primarnog procesa
upitnog gena. Još jedan problem u ovoj tehnici jest kod spolno vezanih bolesti – inaktivacija X
kromosoma u žena, tako da žena može biti nositeljica, ali nemati nikakve biokemijske abnormalnosti
zbog inaktiviranog kromosoma. U detekciji nositelja često se koriste i polimorfni DNA markeri koji
se vežu na lokus za bolest, no i oni imaju neke mane kao što su:
 - vjerojatnost rekombinacije između markera i lokusa za bolest (ta vjerojatnost se može smanjiti
    koristeći bočne markere s obje strane lokusa);
 - zatim da bi se koristili DNA markeri potrebni su uzorci članova obitelji koji često i nisu dostupni;
 - problem je također da li obitelj ima potrebnu varijaciju u vezanom markeru da bi bila informativna;
 - također problem predstavlja i heterogenost lokusa kada su u pitanju mutacije na više gena.
Presimptomatsko testiranje se koristi kod autosomno dominantnih poremećaja koji nastupaju u
kasnijoj dobi. Kod nekih bolesti dovoljni su jednostavni klinički pregledi da bi se bolest predvidjela.
Kada su jednostavni klinički pregledi dvosmisleni ili sumnjivi specijalistički pregledi (CT, MRI i sl.)
mogu biti važna osnova da bi se razjasnio status presimptomatske dijagnoze. Važno je naglasiti da
nedostatak pozitivnih rezultata u kliničkim ili specijalističkim pregledima ne znači i odsustvo bolesti.
Da bi se utvrdilo da li je osoba s rizikom naslijedila gen također se koriste biokemijski testovi i
vezani DNA markeri.
Testovi za detekciju nositelja i prenatalne dijagnoze poremećaja dovode do raznih etičkih problema i
dilema.




                                                                                                      30
                                             Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                      Poglavlje 21
                    PRENATALNO TESTIRANJE I REPRODUKTIVNA GENETIKA


Indikacije za prenatalnu dijagnostiku:
- kasna životna dob majke; povezana s povećanim rizikom dobivanja djeteta s Downovim sindromom
- prethodno dijete ima kromosomski poremećaj
- obiteljska povijest kromosomskih poremećaja
- obiteljska povijest promjene samo jednog gena
- obiteljska povijest defekta neuralnog žlijeba i drugih kongenitalnih strukturnih poremećaja
- abnormalnosti uočene tijekom trudnoće
- ostali faktori visokog rizika poput: krvno srodstvo roditelja, prethodni slučajevi spontanih pobačaja,
neke bolesti majke (neliječeni diabetes mellitus, epilepsija tretirana antikonvulzivima).
Rutinski se nude amniocenteza i CVS (chorionic villus sampling), ženama u dobi od 35 godina ili
više. Precizan rizik ovisit će o prirodi roditeljskog preslagivanja i specifičnih segmenata pojedinih
kromosoma koji su uključeni. Potrebno je obaviti procjenu obiteljskog rodoslovlja. Sredinom
tromjesečja ultrazvuk će otkriti najozbiljnije malformacije lubanje, srca, bubrega i ekstremiteta.
Roditeljsko srodstvo povećava rizik da ce dijete imate nasljedni poremećaj ili prirođene
abnormalnosti. Siromašna opstetricijska povijesti, kao što su periodični pobačaji ili prethodne
neobjašnjive mrtvorođenosti, mogu ukazivati na povećani rizik od problema u budućim trudnoćama i
to će biti indikacija za detaljan ultrazvučni nadzor. Povijest od tri ili više neobjašnjiva pobačaja treba
biti istražena od strane roditeljskih kromosoma kako bi se isključile kromosomske pregradnje, kao
što su translokacije ili inverzija. Majčinska bolesti, kao što je slabo kontroliran inzulin-ovisan dijabetes
mellitus ili epilepsije tretirane antiepilepticima kao što je natrijev valproat, također će biti indikacija za
detaljan ultrazvuk. Oba ova čimbenika povećavaju rizik strukturnih abnormalnosti u fetusu.
POSEBNI PROBLEMI PRENATALNE DIJAGNOZE
Problemi se javljaju ako je dijagnostička istraga neuspješna ili ako dobijemo neočekivan
rezultat.Moguće je da dobijemo dvosmislen kromosomski rezultat, tako da u otprilike 1% slučajeva,
CVS pokazuje dokaze očitih kromosomskih mozaicizama, odnosno prisutnost dvaju ili više staničnih
linija s različitim kromosomskim poretkom.Problem mogu predstavljati i sama nemogućnost dobivanja
uzorka. Tri različita neočekivana rezultata kromosoma, od kojih svaki obično zahtijeva specijalizirano
detaljno genetičko savjetovanje su različite numeričke kromosomske abnormalnosti, strukturno
kromosomsko preuređivanje i prisutnost marker kromosoma, odnosno malih fragmenta
kromosoma specifičnog identiteta koji se ne mogu odrediti konvencionalnom citogenetičkom
tehnikom.
PREKID TRUDNOĆE
Prisutnost ozbiljne abnormalnosti u fetusa u većini razvijenih zemalja je prihvatljiva pravna indikacija
za prekid trudnoće. Ovo bi trebalo uključivati praktična objašnjenja da se prekid trudnoće u prvom
tromjesečju provodi kirurški putem, znači pod općom anestezijom, dok ukoliko žena prolazi
sredinom drugog tromjesečja prekid trudnoće će morati provesti kroz trudove i porod.
PREDIMPLANTACIJSKA GENETIČKA DIJAGNOZA
U postupku ženskom partneru se daju hormoni koji izazvaju hiperovulaciju, a potom se odabere
oocita transcervikalno, pod sedativima, s ultrazvučnim vodstvom. Intracitoplazmatski injiciramo
spermij. U fazi od 8 stanica ranog embrija, embrio je biopsiran i jedna, ponekad dvije, stanice su
uklonjene za analizu. Iz testiranih embrija, dvije stanice koje su obje zdrave i nedirnute od
poremećaja ponovno se uvedene u majčinu maternicu. Najčešći razlozi za upućivanje na
predimplatacijsku dijagnozu su monogenske bolesti : cistična fibroza, miotonična distrofija,
Huntingtonova bolest, β-talasemije, spinalna mišićna atrofija i Fragile X sindrom.
Predimplantacijska genetska dijagnostika: Najčešći genski poremećaji koji se testiraju su cistična
fibroza, mišićna distrofija, Huntingtonova bolest,ß-talasemija i dr. Kombinira se umjetna oplodnja i
genetsko testiranje na ranom embriju. Od testiranih embrija, dva koja su zdrava i nisu pogođena
poremećajem koji je testiran se uzimaju i implantiraju u majčin uterus. Postotak uspješnosti ovog
postupka je samo 25% - 30% po ciklusu tretmana.
                                                                                                           31
                                          Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
Potpomognuta oplodnja: Rizik od prirođenih anomalija je povećan za 30-40% u usporedbi s
djecom začetom normalnim putem. Pretpostavlja se da je to povezano s produženim boravkom
embrija u staničnoj kulturi prije nego se implantira u maternicu. Tehnika intracitoplazmtske injekcije
sperme se upotrebljava najčešće zbog smanjene plodnosti muškarca. Kod 5% takvih muškaraca
pronađene su kromosomske aberacije te kod 10-12% muškaraca s azoospermijom ili
oligospermijom.
Neinvazivna prenatalna dijagnostika: Slobodna DNA fetalnog podrijetla se može naći u majčinom
krvotoku. To se koristi kako bi se detektirao Y spolni kromosom (detekcija spola fetusa) te Rh D gen.
Važan predmet istraživanja osim detekcije bolesti je i njihovo liječenje in utero. Neka stanja poput
kongenitalne adrenalne hiperplazije se liječi malim dozama steroida deksametazona koji se daje
majci.


AMNIOCENTEZA-invazivna metoda,izvodi se aspiracijom 10-20 ml amnionske tekućine kroz
abdominalni zid,uz vodstvo ultrasonografije,uglavnom oko 16. tjedna trudnoće. Koristi se u svrhu
otkrivanja defekata neuralne cijevi na temelju rezultata dobivenih količinom uzorka alfa-fetoproteina.
Uzete stanice se, nakon poticanja na rast u kulturi ,u trajanju od prosječno 14 dana, podvrgavaju
kromosomskim i DNA analizama.
Rizik od pobačaja je 0.5-1%.

UZIMANJE KORIONSKIH RESICA-invazivna metoda,provođena za vrijeme prvog
tromjesečja,uglavnom od 10.-12. tjedna trudnoće. Pod ultrasonografskim nadzorom,transcervikalno ili
transabdominalno se uzima uzorak tkiva korionskih resica,koje je ustvari fetalnog podrijetla. Rezultati se
dobijaju izravnom analizom tkiva, primjerice tehnikom FISH,ili pak nakon uzgajanja u kulturi. Koristi se
za otkrivanje kromosomskih abnormalnosti,metaboličkih poremećaja,molekularnih defekata.. Rizik
od pobačaja je 1-2%.

ULTRASONOGRAFIJA-neinvazivna,ultrazvučna metoda koja služi za placentalnu lokalizaciju te
otkrivanje višestrukih trudnoća,ali i za prenatalnu dijagnostiku strukturnih abnormalnosti (SŽS-a,
srca,bubrega,udova), koje nisu povezane s poznatim kromosomskim,biokemijskim i molekularnim
defektima. Primjerice,moguće je dijagnosticirati sindrom kratkih udova i polidakltilije,povezanu s plućnom
hipoplazijom,ili malu čeljust povezanu s rascijepom nepca. Rizik od pobačaja ne postoji.

MJERENJE NUHALNOG NABORA-debljina nuhalnog nabora mjeri se za detekciju Down-ovg sindroma,
ali može biti viđeno i primjerice kod kongenitalne bolesti srca,što tehniku čini nespecifičnom.

FETOSKOPIJA-izvodi se endoskopski ili uzimanjem uzoraka fetalnog tkiva,za dijagnosticiranje
primjerice nasljedne kožne bolesti(bulozna epidermoliza) te hematoloških i metaboličkih (nedostatak
ornitin transkarbamoilaze)poremećaja. Uglavnom je zamijenjena ultrasonografijom,jer rizik od
pobačaja je 3-5%.

KORDOCENTEZA-postupak perkutane aspiracije krvi iz umbilikalne krvne žile, korišten rutinski,
primjerice pri Rh imunizaciji.

RADIOGRAFIJA-tehnika izvođena u svrhu detekcije skeletalnih displazija,od 10. tjedna trudnoće
nadalje, danas uglavnom zamijenjena detaljnom ultrasonografijom,zbog štetnosti zračenja za fetus.


     Prenatalni screening testovi (testovi probira)

PREGLED MAJČINOG SERUMA-detekcija 75% defekata neuralne cijevi te 60-70% sindroma Down.
Defekti neuralne cijevi-nespecifični pokazatelj je povišen alfa-fetoprotein (AFP) u majčinom serumu i
plodnoj vodi. Potrebno je provesti i ultrasonografiju,kojom se otkriva spina
                                                                                                     32
                                         Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
bifida,anencefalija,mijelomeningokele. Poremećaj neuralne cijevi se može otkriti u 16. tjednu
trudnoće preko AFP u majčinom serumu. AFP je glavni protein u fetalnoj krvi. Ako fetus ima otvorenu
neuralnu cijev, razina AFP bit će povišena u amnionskoj tekućini i majčinom serumu. Nedostatak
probira je u tome što nije ni 100% osjetljiv, ni 100% specifičan.


Downov sindrom i ostale kromosomske abnormalnosti
TRIPLE TEST (test trostrukog probira) temelji se na usporedbi biokemijskih parametara u krvi trudnice.
Količina alfa-fetoproteina i estriola je obično snižena,a humanog korionskog gonadotropina
povišena kod trudnoće u kojoj dijete boluje od sindroma Down. Testom ne možemo detektirat genski
poremećaj, već samo utvrditi povećani rizik,pri čemu se dalje provodi amniocenteza ili placentalna
biopsija.
Parametri kojima detektiramo 60% sindroma Down su: majčina dob+hCG+alfa-fetoprotein+estriol.
ČETVEROSTRUKI PROBIR uključuje još i biokemijski marker inhibin A.

ULTRASONOGRAFIJA-izvođenjem ove metode oko 12. tjedna trudnoće povezujemo zapaženo
neuobičajeno nakupljanje tekućine iza djetetovog vrata sa sindromom Down, Turnerovim sindromom te
trisomijama 13 i 18....
Kod sindroma Down zapažamo također i duodenalnu atreziju.




                                                                                                    33
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                            Poglavlje 22
                                         RAČUNANJE RIZIKA


Jedan od najvažnijih aspekata genetičkog savjetovanja je izračunavanje rizika za ispoljavanje
određenog svojstva. Kod genskog savjetovanja i predviđanja rijetko kad se može izračunavati rizik sa
100% sigurnošću. Rezultati se izražavaju kao omjeri ili postotci koji govore koliko je promatrana
činjenica vjerojatna. Da bi izračunali genetski rizik potrebno je razumjeti „teoriju vjerojatnosti“. Kada
razmatramo vjerojatnost dva događaja potrebno je ustanoviti jesu li ta dva događaja međusobno
isključiva ili su neovisni jedan o drugome. Tu postoje dva zakona:

1.) Zakon zbrajanja:- kada su dva događaja međusobno isključiva, tada je vjerojatnost ispoljavanja
jednog ili drugog jednaka zbroju njihovih pojedinačnih vjerojatnosti.
 (Primjer: dijete može biti ili muškog ili ženskog spola)
2.) Zakon množenja:- ako su događaji međusobno neovisni jedan o drugom, tada je vjerojatnost
ispoljavanja obaju svojstava jednaka umnošku njihovih pojedinačnih vjerojatnosti.
(Primjer: vjerojatnost da će oba djeteta u blizanačkoj trudnoći biti dječaci).

Bayesov teorem predstavlja vrlo značajnu metodu određivanja ukupne vjerojatnosti izražavanja
određenog svojstva (npr. vjerojatnost da je osoba prenosilac), uzimajući u obzir sve početne
mogućnosti, te inkorporirajući rezultate testova i genetičku povijest obitelji ispitivane osobe.
Prior probability je početna vjerojatnost za određeno svojstvo dobivena promatranjem obiteljske
povijest (anterior inormation). Uvjetovana vjerojatnost (conditional) modificira početnu vjerojatnost, a
rezultat je dobiven izračunom broja potomaka i rezultata provedenih testova. Joint probability se
izračunava za svaku mogučnost posebno, kao umnožak početne i uvjetovane vjerojatnosti. Posterior
ili Relative probability je konačna vjerojatnost za izražavanje određene osobine, koja se izračunava
dijeljenjem «joint probability» promatrane osobine s zbrojem «joint probability» svih ostalih
mogućnosti (koje se međusobno isključuju s promatranom).



Primjer:
Kolika je vjerojatnost da je II2 žena prenosilac recesivnog poremečaja u slijedećem primjeru:

                                                 Table 22-1. Bayesian calculation for II2 in Figure 22.1
                                               Probability            II2 is a carrier II2 is not a carrier
                                               Prior                  ½                ½
                                               Conditional
                                               Three healthy sons     (½)3 = 1/8       (1)3 = 1
                                               Joint                  1/16             ½ (=8/16)
                                               Expressed as odds      1 to             8
                                               Posterior              1/9              8/9


Autosomalno dominantno nasljeđivanje
Rizik da će svako pojedino dijete osobe s autosomno dominantnim poremećajem naslijediti mutantni
gen iznosi 50%. Iako je promatranje genski dominantnih osobina jednostavnije od recesivnih postoje
određene specifičnosti koje otežavaju izračun i smanjuju pouzdanost rezultata (npr. reducirana
penetracija – bolest se ne manifestira uvijek kod nositelja ili pojavljivanje simptoma u kasnijoj odrasloj
dobi). Za autosomno dominantni poremećaj se tvrdi da pokazuje reduciranu penetranciju kod
osobe koja bi na temelju genetičke analize trebala posjedovati mutirani gen, odnosno biti heterozigot,
                                                                                                        34
                                            Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
a koja ne pokazuje nikakvu manifestaciju bolesti. Penetrancija se najčešće izražava postotkom ili
vrijednostima u rasponu od 0 do 1. Također je za mnoge autosomno dominantne poremećaje
svojstveno pojavljivanje simptoma tek u odrasloj dobi.

Autosomalno recesivno nasljeđivanje
Genska računanja se temelje na pretpostavci da potomku sa izraženom recesivnom osobinom oba
roditelja moraju biti nosioci. Rezultate je potrebno uzimati s rezervom jer već sam početak računanja
se oslanja na činjenicu koja nije 100% pouzdana. Predviđanje se vrši pomoću Mendelova zakona
nasljeđivanja koji kaže da potomak roditelja heterozigota za recesivnu osobinu ima 25% (1/4)
vjerojatnost za naslijediti homozigotni genotip nužan za razvoj recesivnog svojstva u fenotipu.
Kada su oba roditelja heterozigoti rizik oboljevanja za svako njihovo dijete iznosi 25 %, 50% će biti
nositelji, dok će 25% biti zdravi.

Spolno vezano recesivno nasljeđivanje
U ovom obliku nasljeđivnja prenositelji bolesti su obično zdrave žene. Prenositelj prenosi recesivni
alel u prosjeku polovici svojih kćeri, koje postaju nositeljice, te polovici svojih sinova, koji će biti
bolesni. Ako bolesni muškarac ima djecu, on će prenijeti svoj Y kromosom svim svojim sinovima, koji
neće biti bolesni, i svoj X kromosom kćerima, koje će postati nositeljice.

Izolirani slučajevi
Ako žena ima samo jednog bolesnog sina, a u povijesti obitelji nije bilo takvih slučajeva, postoje tri
način na koja se bolest može pojaviti:
   1. Žena je prenositelj mutiranog alela. Rizik je 50% da će bilo koji njen slijedeći sin biti bolestan.
   2. Bolest je posljedica mutacije koja se dogodila tijekom mejoze u gameti koja je sudjelovala u
       začeću. Rizik ponavljanja bolesti je zanemariv.
   3. Žena je gondalni mozaik za mutaciju koja se dogodila u ranoj mitozi tijekom njenog vlastitog
       embrionalnog razvoja. Rizik za ponavljanje bolesti jednak je omjeru jajnih stanica koje nose
       mutirani alel tj. između 0 i 50 %.

Korištenje povezujućih (linked) markera
Povezujući markeri su fenotipski lako prepoznatljivi geni čija funkcija nema direktne veze s
nastankom i razvojem simptoma neke bolesti, ali se pokazalo da se ti geni nasljeđuju gotovo uvijek
zajedno s genom koji uzrokuju neku bolest. Razlog za to je što su smješteni na istom kromosomu,
blizu jedan drugom, te se vrlo rijetko razdvajaju u crossingover-u. Pračenjm načina nasljeđivanja
ovih lako uočljivih markera, moguče je predvidjeti i nasljeđivanje gena uzročnika poremečaja.
Danas je za mnoge monogenske poremećaje poznata genska lokacija, te je moguća analiza
sekvence, tako da se polimorfni markeri sve rjeđe koriste. No, ipak se ponekad koriste za detekciju
nositelja, predkliničku dijagnozu, te prentalnu dijagnozu.

Bayesov teorem i prenatalno izračunavanje
Za primjer imamo 20-ogodišnju ženu koja nosi dijete kojem su na ultrazvuku otkrili povećan nuhalni
nabor, koji je inače prisutan u 75% fetusa s Downovim sindromom (DS). Uzmimo u obzir da je
nuhalni nabor prisutan kod 5% djece koja nemaju DS, dakle 15 puta je češći kod djece sa
sindromom. Kako kroz genetsko savjetovanje informirati buduću majku o riziku oboljevanja njezinog
djeteta?Je li rizik da žena nosi dijete s DS 15:1 (94%)? NE


Prema Bayesovom teoremu u izračun treba uzeti godine majke, jer je za 20-ogodišnje žene rizik za
rađanje djeteta s DS približno 1:1500. Kad se to uzme u obzir, vjerojatnost da buduća majka nosi
dijete s Down sindromom je 1:100 (1%).




                                                                                                        35
                                               Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari

                         Table 22-6. Bayesian calculation to show the posterior
                         probability that a fetus with nuchal translucency
                         conceived by a 20-year-old mother will have Down
                         syndrome
                         Probability             Fetus unaffected Fetus affected
                         Prior                   1499/1500        1/1500
                         Conditional
                         Nuchal translucency      1                15
                         Joint                    1499/1500 = 1    1/100
                         Expressed as odds        100 to           1
                         Posterior                100/101          1/101



Empirijski rizici
U nekim slučajevima ipak nismo u mogučnosti izračunati stvarni rizik za pojavu nekog stanja
(multigenski nasljedni poremećaji, nedovoljno podataka, nepravilnosti u pojavnosti bolesti). Tada nam
mogu poslužiti tzv. Empirijski rizici, koji se temelje se na promatranjima izvedenima iz istraživanja na
obiteljima i populaciji više nego teorijskim izračunima. Pojavljivanje bolesti se može razilaziti u
različitim društvima, etničkim grupama, te geografskim područjima.
Tako je empirijski izračun za rizik nasljeđivanja multifaktorskog poremečaja sljedeći : rizik pojave
bolesti u prvih rođaka, braće, sestara ili potomaka je jednak kvadratnom korijenu incidencije bolesti u
općoj populaciji (npr. ako je pojavnost u populaciji 1/1000, ovako izračunat rizik je oko 3%).
Nažalost, empirijski rizik nije koristan za obitelji kod kojih imamo više pogođenih članova obitelji.




                                                                                                          36
                                             Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                            Poglavlje 23
                                   LIJEČENJE GENETSKIH BOLESTI

Mnoge genetičke bolesti su karakterizirane progresivnom disfunkcijom ili kroničnom bolesti, za koje
danas nema efikasnog lijeka. Jedno od najzanimljivijih područja u biotehnologiji jest napredak u
tretmanima genskom terapijom, RNA modifikaciji i terapiji matičnim stanicama.
Neke genetičke bolesti mogu biti tretirane konvencionalnim metodama ako što su: protein/enzim
zamjena (hemofilija A), liječenje pomoću lijekova (obiteljska hiperkolesterolemija), transplatacija
organa ili tkiva (diabetes mellitus I). Međutim, većina urođenih genetičkih bolesti ne može biti
tretirana konvencionalnim metodama, pa je rekombinantna DNA tehnologija bitna u liječenju tih
bolesti. Kod rekombinante DNA tehnologije koriste se mikroorganizmi za sintezu određenih proteina,
enzima i sl. (inzulin).
Genska terapija uključuje tehnike za dostavu sintetičkih, tj. rekombinantnih produkata u ljudske
stanice. Za nju je bitan napredak u molekularnoj biologiji radi identifikaciji mutiranih gena i njihovih
produkata. Bilo je mnogo etičkih dvojbi i zloupotrebe genske terapije i zbog toga su osnovana mnoga
nadzorna tijela kako bi se nadgledali tehnika i terapija kod genske terapije. Univerzalni dogovor jest
da nije moralno prihvatljivo da se modifikacije rade na spolnim stanicama, pa se koriste samo
somatske stanice. Pri genskoj terapiji se mora pripaziti na nekoliko tehničkih aspekta: karakterizacija
gena, ciljnih stanica, tkiva i organa. Sve istraživanja se moraju provesti na životinjama, a tek onda na
ljudima, npr. in utero fetalna genska terapija. Fetalna genska terapija in utero ima veliki potencijal za
uspješno liječenje teških neurodegenerativnih poremećaja s ranom manifestacijom ali se smatra
neprihvatljivom zbog kolateralne modifikacije spolnih stanica. Prije genske terapije se treba odrediti
koji će se genski transfer koristiti (ex vivo ili in vivo). Također trebamo odrediti ciljnu stanicu, tkivo ili
organ. Najuspješnije metode za transport gena su lentivirusi i adenovirusi, a od nevirusnih su
liposomi koji ne izazivaju imunosni odgovor i lako se masovno proizvode ali imaju ograničenu
učinkovitost. Bolesti prikladne za gensku terapiju su: ADA, hemoglobinopatije, cistična fibroza,
hemofilija A i B, Duchennova mišićna distrofija...
RNA modifikacija djeluje na mRNA tako da suprimira RNA ili joj ispravlja tj. dodaje funkcije. Vrste
modifikacija su antisense terapija i RNA interferencija. U antisense terapiji oligonukleotid se veže za
ciljanu mRNA te inhibira ekspresiju gena na razini proteina. U RNA interferenciji ciljana mRNA se
cijepa i pritom se povećava njena aktivnost. Ispravak ciljnih gena je obećavajuća tehnika u popravku
gena in situ. Najnovija tehnika koristi sintetizirani cinkov prsten nukleazu (ZFN – zinc finger nuclease)
koje stimuliraju homolognu rekombinaciju.
Matične stanice su nespecijalizirane stanice koje se mogu samoobnavljati i diferencirati u različite
specijalizirane stanice. Matične stanice mogu biti: embrionalne i somatske, tj. inducirane
pluripotentne stanice (mezenhimske i limbalne matične stanice). Terapija matičnim stanicama
također ima potencijal za liječenje genetičkih bolesti, ali je zasad ta tehnologija nedovoljno razvijena.




                                                                                                           37
                                             Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                        Poglavlje 24
                     ETIČKA I ZAKONSKA PITANA U MEDICINSKOJ GENETICI

Etika je znanstvena disciplina koja se bavi moralnim načelima ispravnog, krivog, pravde te
standardima ponašanja. Temeljne točke etike se baziraju na filozofskim i vjerskim pogledima dobro
informiranih i poštovanih članova društva te intelektualaca. Etička pitanja se pojavljuju u svim
granama medicine, a pogotovo u genetici jer se ne odnose samo na pojedinca, nego također na
bliske rođake i širu obitelj te na društvo u cjelini. Zbog sve veće primjene genskih istraživanja u
medicini dolazi do raznih etičkih pitanja i potrebe da se zakonom postave određene zabrane i zaštite.
Prema T. Beachamp i J. Childress postoje četiri osnovna načela etike:
1.autonomija - poštovanje prema pojedincu, privatnost, točno informiranje i povjerljivost
2.korisnost - potrebno je koristiti metode koje su najbolje za pacijenta i njegov interes
3.ne štetiti tj. pacijent nakon liječenja ne smije biti u gorem stanju nego što je bio prije
4.pravednost – jednaka mogućnost pristupa liječenju svim članovima društva.
Pacijent ima pravo na sve informacije o postupku ili testiranju koje će na njemu biti provedeno.
Informacija mora sadržavati detalje o rizicima, ograničenjima i mogućim ishodima svake procedure.
Osim toga, pacijent ima pravo odustati u bilo kojem trenutku liječenja ili proveđenja nekog postupka ili
pak uopće ne sudjelovati.

        Prenatalna dijagnoza - postoje mnoge metode za dijagnosticiranje raznih anomalija i
poremećaja u strukturi kromosoma u vrijeme prvog i drugog tromjesečja. Javljaju se brojni etički
problemi temeljeni na osobnom i samostalnom izboru prekida trudnoće. Postoje suprotne teorije o
tome. S jedne strane, postoje skupine ljudi koji su za slobodan izbor prekida trudnoće,a suprotno
njima su skupine koje smatraju da se trudnoća ne smije prekinuti unatoč teškoj bolesti. Primjer:
roditelji dječaka s autizmom koji očekuju drugo dijete moraju biti upoznati sa činjenicom da je autizam
češći kod dječaka nego djevojčica i da imaju mogućnost pobačaja ukoliko se radi o muškom fetusu
iako je rizik od rađanja još jednog autističnog djeteta manji od 5%.
        Testovi predviđanja u djetinjstvu – roditelji katkad žele znati je li dijete nasljedilo autosomno
dominanti poremećaj. Raspravlja se o tome je li to u najboljem interesu za dijete. Smatra se da se
testovi trebaju provoditi kada dijete bude u mogućnosti samostalno izabrati želi li biti testirano. No,
postoje situacije kada bi preventivno testiranje pomoglo djetetu putem medicinskih ili kirurških
intervencija (npr. obiteljska kolesterolemija).
        Implikacije za užu i širu obitelj – pozitvni rezultati testova mogu imati posljedice na užu i širu
obitelj. To se odnosi na situacije kada članovi obitelji ne žele znati jesu li oboljeli,a također se javljaju
etičke dileme treba li se obavjestiti rodbinu o mogućnosti da sami imaju poremećaj i da ga njihovo
potomstvo može nasljediti.

ETIČKE DILEME I INTERES JAVNOSTI
        Genetika i osiguranje – zbog razvoja genetskih testova došlo je do pojave etičkog pitanja treba
li njihove rezultate otkriti osiguravateljskim kućama. Smatra se da bi moglo doći do diskriminacije ljudi
s predispozicijom za neku kroničnu bolest prilikom podnošenja zahtjeva za životno osiguranje. U
SAD-u i Velikoj Britaniji doneseni su zakoni prema kojima pojedinac ne treba otkrivati te podatke
osiguravateljima.
        Forenzička znanost i DNA baze podataka – postojanje DNA baze podataka u Velikoj Britaniji
potaklo je vruću raspravu, jer se u bazi nalaze i DNA podaci pojedinaca bez kriminalnog dosjea, što
postavlja pitanje jesu li prekršena prava privatnosti.
Gensko patentiranje i projekt ljudskog genoma – HGP je veoma skup projekt u kolaboraciji više
država i privatnih tvrtki. Zahvaljujući tom projektu sve informacije o ljudskom genomu su besplatne i
lako dostupne, no postoje određene sekvence koje su zaštićene patentom.
        Genska terapija – veoma je važna regulacija genske terapije da bi se sprječila njena
zloupotreba. Odlučeno je da se terapija vrši samo na somatskim linijama stanica,a ne na zametnim
kako se modifikacije ne bi prenosile na buduće naraštaje. Također se smatra da se genskom
terapijom treba služiti pri ozbiljnim bolestima, a ne da bi se utjecalo na čovjekove karakteristike.
                                                                                                          38
                                           Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
       Kloniranje i istraživanje matičnih stanica – prvi klonirani sisavac nastao korištenjem matičnih
stanica je bila ovca Dolly. Jezgra stanice mliječne žlijezde je umetnuta u jajnu stanicu bez jezgre.
Nakon tog kloniranja, došlo je do etičkih pitanja koji su se uglavnom odnosili na podrijetlo matičnih
stanica, koje su se uglavnom dobivale iz embrija. Protivnici tog načina se pozivaju na nepoštovanje
embrija.




                                                                                                         39
                                               Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                                                   Kloniranje DNA
(treba ga razlikovati od kloniranja organizama) je postupak pri kojemu se dvije različite molekule DNA
(najčešće neki humani gen i bakterijski plazmid) spajaju u jednu novu molekulu - rekombinantnu DNA. Taj se
postupak još zove i genetski inženjering.
U tom postupku je ključno da se dvije različite molekule DNA pocijepaju istom restrikcijskom endonukleazom,
tako da svaka molekula ima iste „ljepljive“ krajeve. Nakon cijepanja različite se DNA molekule pomiješaju pri
čemu se komplementarni, ljepljivi krajevi s jedne molekule zalijepe (hibridiziraju) za komplementarni dio
druge molekule pri čemu nastaje rekombinantna DNA molekula. Tako napravljeni plazmid s ljudskim genom
(npr. za hormon rasta, inzulin ...) se ubaci u bakteriju u kojoj se umnožava i producira protein. Taj se protein
može izolirati iz bakterija i koristiti kao lijek.




1. The staggered and blunt ends generated by restriction digest of double-stranded DNA by EcoRI and SmaI.
Sites of cleavage of the DNA strands are indicated by arrows.2.Two plasmids originally used in recombinant
DNA technology showing drug resistance genes (Apr, ampicillin resistance; Tcr, tetracycline resistance) and
cleavage sites of restriction endonucleases that are present in the DNA only once for use as a cloning site. 3.
Generation of a recombinant plasmid using EcoRI and transformation of the host bacterial organism. (From
Emery A E 1981 Recombinant DNA technology. Lancet ii: 1406-1409, with permission.)


                                      Izvanstanično DNA kloniranje
PCR (lančana reakcija polimeraze)- tehnika otkrivena sredinom 1980-ih godina. Koristi se za proizvodnju
velikih količina ciljnih DNA fragmenata (od 100 do 30000 baznih parova), pod uvjetom da nam je poznata
sekvenca DNA koju želimo umnožiti.

PCR
Informacija o DNA slijedu koristi se za proizvodnju dvaju oligonukleotidnih početnica (primer-a), dugih 20-ak
baznih parova. PCR reakcijska smjesa priprema se od uzorka DNA materijala, oligonukleotidnih početnica,
deoksinukleotid-fosfata (dNTP's), te Taq polimeraze u odgovarajućem puferu. Taq polimeraza izolirana je iz
Thermophilus aquaticus bakterije iz termalnih izvora i izvrsno podnosi visoke temperature kojima je izložena u
PCR reakciji. Reakcijska smjesa izlaže se ponavljajućim ciklusima izmjene temperature(najčešće 95-55-72°C).
Nakon denaturacije dvolančane DNA toplinom (95°C), početnice će se vezati za podudarni DNA slijed, a Taq
DNA polimeraza će nastaviti sintetizirati komplementarni DNA fragment prema kalupu jednolančane DNA. Za
to su joj potrebni deoksinukleotid trifosfata kao gradivni materijal. U 30-40 uzastopnih ponavljajućih ciklusa
dolazi do nastanka više od milijun kopija ciljne DNA, a novosintetizirani PCR produkti mogu se vidjeti nakon
elektroforeze, bojanja etidijum bromidom, te obasjavanja UV svijetlom.
Uz pomoć PCR metode možemo analizirati DNA iz bilo kojeg staničnog izvora koji sadrži jezgru (leukociti,
obrisak bukalne sluznice, korijen dlake ali i arhivski materijali s patologije). Također je moguća analiza DNA
materija iz samo jedne stanice, kao što je slučaj kod postavljanja genetičkih preimplantacijskih dijagnoza. PCR
reakciju treba izvoditi s osobitom pozornošću jer su moguće kontaminacije DNA iz okoliša kao i sa kože
laboratorijskog osoblja.
                                                                                                               40
                                             Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
RT-PCR
Real time PCR (PCR u stvarnom vremenu) koristi florescentnu probu koja se lijepi unutar dvolančane DNA
molekule, a čija se florescencija mjeri kontinuirano tijekom PCR reakcije. Time se omogućava praćenje
dinamike sinteze produkta PCR-a, te kvantifikacija početne količine DNA u reakcijskoj smjesi. Najčešće se kao
DNA materijal koristi komplementarna DNA (cDNA) pripravljena prema kalupu glasničke RNA (mRNA),
izolirane iz određenog uzorka stanica ili tkiva.

                                          Istraživanje nukleinskih kiselina sondama
                                          Sonde nukeinskih kiselina su obično jednolančani DNA sljedovi
                                          koji su radioaktivno ili na drugi način obilježeni a koriste se za
                                          detekciju DNA ili RNA fragmenata s podudarnim sljedovima. DNA
                                          sonde mogu biti različitog podrijetla i označene na različite načine,
                                          npr. izotopom 32P, ili neizotopnim floroforama (fluorescein,
                                          rodamin). Hibridizacija radioaktivno označene sonde sa
                                          komplementarnim DNA slijedom na nitroceluloznom papiru može
                                          se otkriti autoradiografijom, ili kod florescentnih proba nakon
                                          izlaganja svijetlu određene valne duljine (FISH- florescence in situ
                                          hibridisation).

                                          Hibridizacija nukleinskih kiselina
                                          Hibridizacija nukleinskih kiselina uključuje miješanje DNA iz dva
                                          izvora koja su denaturirana toplinom ili lužinom da bi postala
                                          jednolančana i zatim, pod određenim uvjetima sparivanje
                                          komplementarnih baza homolognih slijedova. Ako je jedan od DNA
                                          izvora na neki način označen (npr. DNA sonda), omogućena je
                                          identifikacija specifičnih DNA sljedova na drugom izvoru. Dvije
                                          glavne metode hibridizacije nukleinskih kiselina su Southern i
                                          Northern blot.

                                          Southern blot
                                          Southern Blot,ukljućuje rastvaranje DNA pomoću restrikcijskih
                                          endonukleaza koji se zatim prenesu elektroforetski na agarozni gel.
                                          Ovaj postupak razdvaja DNA ili restrikcijske fragmente po veličini
                                          na način da se manji fragmenti kreću brže u odnosu na veće. DNA
                                          fragmenti u gelu se denaturiraju s lužinom i postaju jednolančani a
                                          trajna kopija ovog jednolančanog ulomka dobije se prenošenjem na
                                          nitrocelulozni filtar (nosač) koji veže jednolančanu DNA
                                          postupkom koji se naziva Southern blot. Ciljni DNA ulomak koji se
                                          nalazi na nosaču vizualizira se dodavanjem jednolančane p32
                                          radioaktivno označene DNA početnice koja će hibridizirati sa
                                          odgovarajućim homolognim DNA fragmentom na Southern blotu
                                          što se onda vizualizira autoradiografijom. Primjer upotrebe
                                          Southern blota je dijagnostičko testiranje pacijenata sa krhkim X
                                          kromosomom.

                                          Northern blot
                                          Northern blot koristi mRNA kao ciljnu nukleinsku kiselinu u istom
                                          postupku; mRNA je vrlo nestabilna zbog intrinzične celularne
                                          ribonukleaze. Upotrebom inhibitora ribonukleaze moguće je
                                          izolirati mRNA koja kada se pusti na elektroforezi može se prenijeti
                                          na filter ili nosač reakcije. Hibridiziranjem nosača sa radioaktivno
                                          obilježenim DNA probama moguće je odrediti veličinu i količinu
                                          mRNA prijepisa, što se naziva Northern blot.
                                                                                                            41
                                              Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
DNA mikročip
DNA čip se zasniva na istom principu hibridizacije ali na umanjenoj skali što omogućuje istovremenu analizu
desetak do sto tisuća ciljnih gena. Kratki fluorescentno označeni oligonukleotidi pričvrste se na mikroskopsko
staklo i koriste u hibridizaciji ciljne DNA u odgovarajućim uvjetima. Hibridizirani dijelovi mikročipa se tada
analiziraju kompjuterski.


                                           DETEKCIJA MUTACIJA
Izbor metode ovisi prvenstveno o tome je li test za već poznati slijed promjena ili da bi se identificirala
prisutnost mutacije u nekom određenom genu. Izbor testa ovisi o mnogim čimbenicima uključujući potrebnu
osjetljivost, cijene, opremu te broj polimorfizama.
Iako se detekcija mutacija može raditi na više načina kao što je određivanje veličine PCR-proizvoda;
cijepanjem s restrikcijskim enzimima, koristeći alel-specifični PCR. Hibridizacija (lijepljenje dvaju
komplementarnih DNA lanaca) s DNA mikročipovima omogućuje istovremenu analizu tisuća gena. DNA
mikročipove moguće je primjeniti za analizu ekspresije gena.U eksperimentima se sintetiziraju cDNA od
ukupne mRNA koja je eksprimirana u 2 tipa stanica (npr. maligna i normalna).Ta dva tipa stanica se obiljeze
fluorescentnim bojama, pomiješaju i hibridiziraju s mikročipovima na kojima se nalaze tisuće humanih gena.
DNA mikročip se očita laserskim čitačem visoke rezolucije,a relativni omjeri transkripcije određenog gena u ta
dva tipa stanica odgovaraju omjeru dvjema bojama kojima smo ih označili.
DNA-SEKVENCIRANJE je sve češća metoda utvrđivanja promjena na genima (mutacija). Dideoksinukleotidi
kojima nedostaje OH skupina i na 3' i na 2' položaju deoksiriboze te prekidaju sintezu DNA na specifičnim
bazama. Kada se dideoksinukleotid inkorporira u DNA njezina sinteza se zaustavlja i dobijamo niz produkata
koji započinju početnicom, a završavaju dideoksinukleotidom. Gel eletroforezom se očita veličina novonastalih
DNA fragmenata te prema tome odredi slijed nukleotida u molekuli DNA.
Masena je spektroskopija tehnika visoke razlučivosti razvijena za analizu proteina.


                                            Prenatalna dijagnostika
Prenatalna genetska dijagnostika djeteta se radi amniocentezom i biopsijom korionskih resica. Ako postoje
ozbiljne genetske promjene može biti indiciran prekid trudnoće. .
Moguća je i tzv. preimlantacijska dijagnostička genetika pri kojoj se zametak genetski testira prije nego ga se
implantira u maternicu (iz blastociste se uzmu stanice za analizu).
Pri toj dijagnostici moguće je utvrditi kromosomske aberacije kao i mutacije pojedinih gena (sekvenciranjem).
Oplodnja in vitro. Provodi se zadnjih 25 godina, kod parova koji imaju problema sa začećem. Moguća je in
vitro oplodnja s majčinim i očevim spolnim stanicama, intracitoplazmatsko uštrcavanje spermija te korištenje
donorskih spolnih stanica.
Moguće je u krvi majke pronaći stanice djeteta i iz njih učiniti genetsku dijagnostiku. Ta se tehnologija još
razvija.
na koagulacijske faktore, zbog čega ovi prestanu biti učinkoviti.




                                                                                                              42
                    Nastavno gradivo za Medicinsku genetiku – Studenstski seminari
                    Obiteljsko stablo

Genogram: Simboli




                                                                               43