Митохондрии — единственные органеллы в клетках человека (помимо ядра), обладающие собственной независимой ДНК. Митохондриальный геном компактен: он содержит всего 16 569 пар оснований и 37 генов, отвечающих за клеточное дыхание и выработку энергии.
Из-за автономности митохондрий диагностика их заболеваний — одна из самых сложных задач в медицине. Причина энергетического сбоя в клетках может лежать в двух разных геномах:
Данное исследование направлено на полное и целенаправленное чтение именно митохондриальной ДНК (мтДНК).
Из-за автономности митохондрий диагностика их заболеваний — одна из самых сложных задач в медицине. Причина энергетического сбоя в клетках может лежать в двух разных геномах:
- В ядерной ДНК (~80% случаев): Более 300 генов, кодирующих белки для работы митохондрий, находятся в ядерном геноме и анализируются с помощью Секвенирования экзома (WES)
- В митохондриальной ДНК (~20% случаев): Поломки в самой мтДНК, которые не анализируются стандартными наборами экзомного секвенирования.
Данное исследование направлено на полное и целенаправленное чтение именно митохондриальной ДНК (мтДНК).
Почему митохондриальные заболевания сложно диагностировать?
- Мультисистемный характер: Митохондрии вырабатывают «топливо» для всего организма. От их сбоя страдают самые энергозатратные органы: головной мозг, скелетные мышцы, сердце, печень, органы зрения и слуха.
- Материнское наследование: Митохондриальная ДНК передается исключительно от матери детям любого пола. Анализ семейного древа по материнской линии часто помогает заподозрить патологию.
- Гетероплазмия: В одной клетке содержатся сотни копий мтДНК. Поврежденной может быть только часть из них. Процент мутантных копий (уровень гетероплазмии) определяет тяжесть симптомов и может различаться даже у родных братьев и сестер.
Важно о выборе биоматериала: В течение жизни лейкоциты крови обновляются, и клетки с высокой долей мутантных копий могут вытесняться. Поэтому уровень гетероплазмии в венозной крови иногда ниже, чем в мышцах или нервной ткани. При отрицательном результате анализа крови, но сохраняющейся клинической картине, врач может рекомендовать исследование другой ткани (например, соскоба щечного эпителия или биопсии мышцы).
Когда рекомендуется исследование мтДНК?
Анализ назначается при подозрении на митохондриальную дисфункцию:
- Лабораторные маркеры: Стойкий лактат-ацидоз, высокий уровень пирувата или их соотношения.
- Неврология: Энцефаломиопатия, регресс развития, мышечная слабость, непереносимость физических нагрузок, рабдомиолиз.
- Зрение и слух: Птоз (опущение века), наружная офтальмоплегия, атрофия зрительного нерва, пигментная ретинопатия, прогрессирующая нейросенсорная тугоухость.
- Сердечно-сосудистая система: Кардиомиопатия неясного происхождения (особенно в сочетании с неврологической симптоматикой).
- Специфические синдромы: Подозрение на MELAS, MERRF, NARP, синдром Лея, синдром Кернса — Сейра.
- Отрицательный экзом: Экзомное секвенирование (WES), пройденное ранее, не выявило причин болезни.
Что входит в исследование?
- Полное чтение мтДНК: Все 16 569 оснований (13 белок-кодирующих генов, 22 гена тРНК, 2 гена рРНК, регуляторная D-петля).
- Точный расчет гетероплазмии: Для каждой найденной мутации рассчитывается процентный объем мутантных копий в образце.
- Поиск крупных перестроек: Анализ внутренних делеций и дупликаций митохондриальной ДНК.
Что выбрать: мтДНК или Экзом?
Если клиническая картина четко указывает на конкретный митохондриальный синдром с материнским наследованием (например, классический синдром MELAS), логично начать с целенаправленного анализа мтДНК за 46 500 ₽.
Если симптомы размыты или нетипичны, разумным решением будет пройти комплексное исследование:
экзома и митохондриального генома (WES + мтДНК) за 58 500 ₽. Данный комплекс одновременно исследует все 20 000+ ядерных генов (включая 300+ митохондриальных генов) и всю митохондриальную ДНК.
экзома и митохондриального генома (WES + мтДНК) за 58 500 ₽. Данный комплекс одновременно исследует все 20 000+ ядерных генов (включая 300+ митохондриальных генов) и всю митохондриальную ДНК.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Почему стандартный экзом не видит митохондриальную ДНК?
В лабораторных наборах для выделения экзома используются реактивы, «улавливающие» только кодирующие участки ядерных хромосом. Кольцевая ДНК митохондрий в эти наборы не входит.
В лабораторных наборах для выделения экзома используются реактивы, «улавливающие» только кодирующие участки ядерных хромосом. Кольцевая ДНК митохондрий в эти наборы не входит.
В заключении указана гетероплазмия 30%. Что это значит?
Это означает, что в исследованном образце крови примерно 30% митохондриальных ДНК имеют патогенную мутацию, а 70% — нормальные. Проявится ли заболевание и насколько тяжелым оно будет, зависит от так называемого «порога патогенности» для конкретного гена.
Это означает, что в исследованном образце крови примерно 30% митохондриальных ДНК имеют патогенную мутацию, а 70% — нормальные. Проявится ли заболевание и насколько тяжелым оно будет, зависит от так называемого «порога патогенности» для конкретного гена.
Передастся ли обнаруженное заболевание моим детям?
Мутации мтДНК передаются исключительно по женской линии (от матери). Однако точно рассчитать процент мутантных митохондрий у будущего ребенка заранее невозможно из-за их случайного распределения в яйцеклетках. Этот вопрос требует подробной консультации врачом-генетиком перед планированием беременности.
Мутации мтДНК передаются исключительно по женской линии (от матери). Однако точно рассчитать процент мутантных митохондрий у будущего ребенка заранее невозможно из-за их случайного распределения в яйцеклетках. Этот вопрос требует подробной консультации врачом-генетиком перед планированием беременности.
Можно ли полностью исключить митохондриальное заболевание при отрицательном анализе крови?
Не на 100%. Если клиническая картина и биохимия ярко указывают на митохондриальный сбой, а анализ крови чист, врачи рекомендуют проверить другую ткань (например, соскоб эпителия или мышцу).
Не на 100%. Если клиническая картина и биохимия ярко указывают на митохондриальный сбой, а анализ крови чист, врачи рекомендуют проверить другую ткань (например, соскоб эпителия или мышцу).
Стоимость и условия
Прием врача-генетика: 5 000 ₽
Секвенирование митохондриального генома:
46 500 ₽
Срок выполнения: 34 рабочих дня
Секвенирование митохондриального генома:
46 500 ₽
Срок выполнения: 34 рабочих дня