Choroby genetyczne człowieka – grupa chorób uwarunkowanych genetycznie występujących u człowieka; upośledzające sprawność życiową, powodujące odchylenia od stanu prawidłowego (statystycznej normy), które mogą być przekazywane jako cecha dziedziczna z pokolenia na pokolenie lub powstawać na skutek zmian i zaburzeń w mechanizmach przekazywania cech dziedzicznych. Powstałe zmiany mogą być przekazywane potomstwu jako cecha (choroba) dziedziczna. Mogą być spowodowane aberracjami strukturalnymi chromosomów, zmianami liczbowymi oraz mutacjami genowymi.

Podział chorób genetycznych jest oparty tradycyjnie na podstawowych prawach dziedziczenia. Wyróżnia się choroby jednogenowe, które są dziedziczone zgodnie z prawami Mendla i uwarunkowane treścią informacyjną jednego genu, tj. w obrębie pary alleli, występujących w określonym genowym. Wśród nich wyróżnia się autosomalne recesywne, autosomalne dominujące i sprzężone z chromosomem płciowym żeńskim X, zwykle określane jako sprzężone z płcią. Kolejną grupę stanowią choroby wielogenowe, warunkowane współdziałaniem wielu genów umiejscowionych w różnych . Często objawy tych chorób występują na skutek interakcji z czynnikami środowiskowymi i ujawniają się dopiero wówczas, gdy nasilenie działania tych czynników osiągnie pewną wartość progową, dlatego też mówi się o chorobach wieloczynnikowych. Pojęcia choroby wieloczynnikowe i choroby wielogenowe w wielu pracach naukowych czy podręcznikach są stosowane zamiennie i granica pomiędzy nimi jest płynna. Ostatnią ważną grupę stanowią choroby występujące w związku z nieprawidłowościami liczby (aberracje liczbowe) lub struktury chromosomów (aberracje strukturalne), czyli choroby chromosomalne lub aberracje chromosomalne.

Genetyczne obciążenie populacji Pojęcie genetycznego obciążenia populacji obejmuje wiele elementów składowych. Rozważa się częstość występowania chorób genetycznych, ich skutki dla zdrowia i stopień upośledzenia sprawności życiowej („ciężkość” choroby), czas przeżycia chorych oraz skutki emocjonalne i ekonomiczne dla dotkniętych osób, ich rodzin i społeczeństwa. Większość z tych elementów jest niemożliwa do przedstawienia w sposób ilościowy. Nie daje się jednoznacznie ocenić rozmiaru genetycznego obciążenia populacji ludzkiej, gdyż w miarę uzyskiwania nowych możliwości leczenia lub zapobiegania i zmian kosztów tego postępowania, stopień obciążenia również podlega zmianom. Poza tym ciężko jest ocenić i porównać choroby ujawniające się tuż po urodzeniu i prowadzące do ciężkiego zaburzenia rozwoju i śmierci w pierwszych latach życia (jak mukopolisacharydoza typu I – zespół Hurler), wrodzone choroby powodujące upośledzenie umysłowe i skracające czas życia do około połowy (jak trisomia chromosomu 21 – zespół Downa) i choroby występujące zazwyczaj między 30. a 40. rokiem życia, prowadzące stopniowo do głębokiego upośledzenia, a nieznacznie skracające życie (jak pląsawica Huntingtona). Oceny te są zmienne w czasie.

Częstość występowania chorób genetycznych człowieka Częstość występowania chorób genetycznych stanowi podstawową, wyjściową informację. Dzięki poznaniu częstości poszczególnych genów w populacji, częstości świeżych mutacji i aberracji chromosomowych, można by przewidzieć liczbę świeżych przypadków chorób genetycznych w kolejnych pokoleniach, natomiast znając czas przeżycia chorych genetycznie i rozkład grup wiekowych w danej populacji, można by określić liczbę chorych. Niestety brak danych całościowych zmusza do posługiwania się fragmentarycznymi, dostępnymi badaniami i dokonywania na ich podstawie oceny szacunkowej. Dane o okresie przeżycia chorych są odmienne w różnych krajach, zaś dostępne rejestry chorób genetycznych wśród żywo urodzonych dzieci nie obejmują chorób ujawniających się w późniejszym wieku oraz genetycznych przyczyn martwych urodzeń i poronień samoistnych. Jedną z najbardziej miarodajnych podstaw do oceny częstości chorób genetycznych jest prowadzony od wielu lat i stale aktualizowany rejestr kanadyjskiej prowincji Kolumbia Brytyjska. Jest jedną z podstaw do szacowania częstości chorób genetycznych u ludzi przez Komitet Naukowy Narodów Zjednoczonych ds. Skutków Promieniowania Atomowego (UNSCEAR). Dane zostały skorygowane przez UNSCEAR w świetle badań częstości poszczególnych wybranych chorób genetycznych, zwłaszcza dominujących oraz danych innych rejestrów.

+ Częstość występowania chorób genetycznych na 100 żywo urodzonych na podstawie rejestru Kolumbii Brytyjskiej po poprawkach UNSCEARPo wliczeniu 0,19% aberracji strukturalnych nie znajdujących odbicia w fenotypie (aberracje euploidalne, jak translokacje zrównoważone i aberracje typu fuzji centrycznych, gdy przy aneuploidalnej liczbie modalnej wszystkie chromosomy są w zasadzie obecne), to częstość aberracji chromosomowych jest bliższa 0,60%. Rodzaj choroby genetycznej UNSCEAR (1977) UNSCEAR(szacunek 1982) Autosomalne dominujące i sprzężone z chromosomem X0,121,00 Recesywne0,110,10 Chromosomalne0,200,40 Wady wrodzone4,284,30 Inne wieloczynnikowe4,734,70 Wady i choroby wieloczynnikowe9,109,00 Razem choroby genetyczne9,4410,50

+ Częstość niektórych autosomalnych dominujących chorób genetycznych na 1000 żywo urodzonych (uśrednione dane różnych autorów) Choroby Częstość występowania Pląsawica Huntingtona 0,5 0,4 Dystrofia miotoniczna 0,2 Torbielowatość nerek 0,8 Ślepota dominująca 0,1 Hipercholesterolemia 2,0 Sferocytoza wrodzona 0,2 0,1 0,04 Zespół Marfana 0,05

+ Częstość niektórych chorób recesywnych na 1000 żywo urodzonych (uśrednione dane różnych autorów)Dane odnoszą się przede wszystkim do populacji europejskiej i północnoamerykańskiej pochodzenia europejskiego. Populacje o określonym pochodzeniu etnicznym lub zamieszkujące niektóre rejony mogą wykazywać odmienne częstości występowania chorób genetycznych. Choroby Częstość występowania Autosomalne Mukowiscydoza 0,4 Głuchota (różne postaci) 0,5 Ślepota (różne postaci) 0,2 Fenyloketonuria 0,08 Galaktozemia 0,025 Mukopolisacharydozy (różne postaci) 0,04 Glikogenozy 0,02 Sprzężone z chromosomem X Dystrofia mięśniowa Duchenne’a 0,14 Hemofilia A 0,01

+ Częstość mutacji u człowieka Cecha Liczba mutantów na 106 gamet Cechy autosomalne dominujące Achondroplazja 6–13 Aniridia 5 Dystrofia miotoniczna 8–11 Siatkówczak zarodkowy 6–12 Akrocefalosyndaktylia 4 Stwardnienie guzowate 5–15 Neurofibromatoza 44–100 Torbielowatość nerek 65–120 Cechy autosomalne recesywne Mikrocefalia 25–49 Rybia łuska wrodzona 11 Ceroidolipofuscynoza neuronalna typ 3 38 Ślepota na barwy całkowita 28 Fenyloketonuria 25 Cechy sprzężone z chromosomem X Hemofilia A 32–57 Hemofilia B 2–3 Dystrofia mięśniowa Duchenne’a 46–105 Zespół Blocha i Sulzbergera 6–20

Stopień obciążenia chorobą Stopień obciążenia chorobą genetyczną jest bardzo trudny do ujęcia w wymiernych kategoriach i określenia ilościowego. Skutki choroby genetycznej należy rozważać z kilku punktów widzenia: dotkniętej osoby, rodziny i społeczeństwa. Aspekt społeczny jest istotny dla optymalizacji wykorzystania dostępnych środków na ochronę zdrowia oraz dla oceny skutków wprowadzenia mutagenów do środowiska życia i pracy. Próby ilościowej oceny skutków chorób genetycznych podejmowane były przez UNSCEAR i Międzynarodową Komisję Ochrony Radiologicznej (ICRP). Pojęcia opracowane przez te komisje są pomocne w analizie obciążeń genetycznych. Możliwe podejścia do oceny wielkości obciążeń genetycznych: wskaźnik szkodliwości (), opiera się na śmiertelności, ciężkości uszkodzeń, obliczeniu straty czasu pracy w odniesieniu do normalnego zatrudnienia i wyrażona jako liczba lat roboczych na rok i na 1000 zatrudnionych; analiza odsetka dzieci hospitalizowanych z przyczyn genetycznych i niegenetycznych z uwzględnieniem długości przeciętnego czasu pobytu w szpitalu, liczby ponownych hospitalizacji i przeciętnych kosztów leczeniaPrzeciętny czas hospitalizacji pacjentów dotkniętych chorobami genetycznymi jest średnio 1,5 raza dłuższy niż pacjentów niegenetycznych, zaś liczba ponownych hospitalizacji z powodu tej samej choroby wynosi przeciętnie 5,3 w porównaniu z 1,3 dla chorych niegenetycznych. Odsetek ten rośnie wraz ze wzrostem poziomu życia i opieki zdrowotnej w danym państwie..

Formy i możliwości opieki genetycznej mały|Pobieranie krwi od dwutygodniowego noworodka do badania na fenyloketonurię|alt=Zbliżenie na rękę osoby z personelu medycznego z założoną rękawiczką medyczną, która pomiędzy dwoma palcami trzyma stopę noworodka. Przytrzymuje stopę w taki sposób, aby z nakłutego miejsca na pięcie krew zbierała się w wyznaczonym miejscu na bibule W celu leczenia zaburzeń genetycznych zostało zatwierdzonych ponad 1800 badań klinicznych na całym świecie. Wciąż jednak większość metod leczenia opiera się na leczeniu lub łagodzeniu objawów w celu poprawy jakości życia osób dotkniętych chorobą genetyczną. Właściwe postępowanie genetyczne wymaga zaangażowania dużych wyspecjalizowanych zespołów, z szerokim udziałem specjalności niemedycznych i paramedycznych, jak psychologów, biologów, socjologów i pracowników socjalnych. Podstawę stanowi właściwe rozpoznanie choroby i ustalenie toku jej dziedziczenia, każda z nich wymaga jak najwcześniejszego wykrycia. Pozwala to na odpowiednio szybkie rozpoczęcie terapii przeciwdziałającej skutkom mutacji (np. w przypadku fenyloketonurii) oraz na udzielenie porady genetycznej rodzinie z chorym dzieckiem w porę przed urodzeniem się kolejnych, również mogących być dotkniętymi chorobą. Wprowadzone zostały diagnostyczne testy przesiewowe (diagnostyka prenatalna). Trwają także prace nad wykorzystaniem szczepionek DNA do walki z nowotworami i chorobami genetycznymi, jak np. rodzinna polipowatość gruczolakowata czy zespół Lyncha oraz nad uzyskaniem szczepionek produkowanych przez transgeniczne rośliny jadalne. Wprowadzona została także diagnostyka molekularna, czyli ogół metod diagnostycznych opartych na wykrywaniu DNA patogenu lub zmutowanych alleli pacjenta w pobranym od niego materiale biologicznym. Techniki stosowane w diagnostyce molekularnej: łańcuchowa reakcja polimerazy (PCR) – stosuje się w niej startery komplementarne np. tylko do zmutowanego allelu; jeżeli produkt PCR nie powstanie, to oznacza, że osoba jest zdrowa; hybrydyzacja DNA – stosuje się w niej sondę molekularną komplementarną do poszukiwanej sekwencji DNA, co pozwala również na zlokalizowanie zmutowanego allelu w chromosomie; w tej metodzie wykorzystuje się mikromacierze DNA zawierające tysiące sond molekularnych ułożonych w regularny sposób; sekwencjonowanie DNA jest wykorzystywane zwykle wtedy, gdy nie ma opracowanych testów diagnostycznych opartych na PCR lub hybrydyzacji DNA; w metodzie tej można ustalić sekwencję całego DNA; cytometria przepływowa umożliwia badanie, liczenie i sortowanie, a także pomiary cech pojedynczych komórek, tempo rutynowej analizy próbek może sięgać 10 000 komórek na sekundę, ma zdolność jednoczesnego mierzenia wielu parametrów (tzw. multipleksing) pojedynczych komórek, co pozwala badaczom i klinicystom zebrać więcej informacji z jednej próbki szybciej, niż innymi metodami.

Poziomy analizy chorób genetycznych