Молекулярные и популяционные подходы для выявления мутации и оценки риска потомков (сжатый план).
Молекулярные методы
- Первичная стратегия поиска мутации:
- Для консангвинных семей: SNP‑чип/массив → автозиготные блоки (ROH) → целевая фильтрация вариантов внутри ROH; затем секвенирование (WES или WGS) для поиска редких гомозиготных/компаунд‑гетерозиготных вариантов.
- Для больших несвязаных родословий: параметрический linkage (LOD) на SNP‑массивах + WES/WGS в критических интервалах.
- Секвенирование:
- WES (быстро и экономно) или WGS (лучше для некодирующих вариантов и структурных вариантов).
- Панели генов, если подозревается конкретный фенотип/синдром.
- Дальнейшая проверка варианта:
- Фильтрация по частоте (gnomAD), предсказаниям повреждения, консервированию, segregация в родословной.
- Подтверждение Sanger‑секвенированием; проверка CNV (MLPA, exon‑depth из WES, array‑CGH).
- RNA‑seq или minigene для сплайс‑вариантов; функциональные тесты (клеточные/модельные) при необходимости.
- Практика: комбинировать автозиготное картирование + WES (несколько поражённых индивидов ускоряет идентификацию).
Популяционные / статистические и риск‑оценочные подходы
- Базовые формулы (аутосомно‑рецессивное, частоты аллелей):
- частота больных $=q^2$;
- частота носителей $=2q(1-q)\approx 2q$ при малом $q$.
- Оценка риска для потомков:
- если оба родителя носители: риск для ребёнка быть поражённым $=\frac{1}{4}$, носителем $=\frac{1}{2}$.
- если известен один поражённый ребёнок, родители обязаны быть носителями; риск для ещё одного ребёнка поражения $=\frac{1}{4}$, а для фенотипически не поражённого брата — вероятность быть носителем $=\frac{2}{3}$ (расчёт: $\frac{1/2}{3/4}=\frac{2}{3}$).
- при консэнгвинности учитывают коэффициент инбридинга $F$: вероятность поражения у потомка = $q^2(1-F)+qF$ (при малом $q$ приближённо $\approx qF$).
- Родственные риски и скрининг:
- родители и дети поражённого — обязат. носители (или дети — обязат. носители при отсутствии вторго патологического аллеля у партнёра);
- для более дальних родственников (двоюродные и далее) рекомендуется направленная молекулярная проверка: тест на известную мутацию (cascade screening).
- Статистика для локализации гена:
- linkage: LOD ≥ 3 считается значимым (логарифм отношения правдоподобий).
- в популяциях‑основателях выгодно проводить поиск «фондаторных» мутаций и таргетный скрининг в популяции.
Клинические рекомендации по практике
- Алгоритм: картирование (SNP‑чип) → WES/WGS → фильтрация → валидация Sanger/MLPA → сегрегация и функциональная проверка → предиктивное/каскадное тестирование родственников.
- Для риска потомкам предложить: генетическое консультирование, целевое тестирование родителей/супругов, пренатальная диагностика (CVS/амнио) или PGT‑M при желании. Массовый популяционный скрининг — при известной высокой частоте носителей (фондаторный эффект).
- Использовать международные базы (ClinVar, gnomAD), оценку патогенности (ACMG) и мультидисциплинарную валидацию.
Если нужно, могу предложить конкретный пошаговый план для вашей родословной (какие образцы, кого тестировать в первую очередь, какие методики выбрать).