Генетическая диагностика альфа-талассемии (мутации в гене HBA)

Альфа-талассемия – аутосомно-рецессивное генетическое заболевание, характеризующееся сниженной продукцией альфа-цепей глобина и накоплением избытка бета- и гамма-цепей с отложением преципитатов в клетках эритроидного ростка и последующим развитием гемолитической анемии.

Синонимы русские

Альфа-талассемия, анемия Кули, морская анемия.

Синонимы английские

Alpha-thalassemia.

Название гена

HBA1, HBA2.

Метод исследования

ПЦР.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозная кровь.

Общая информация об исследовании

Альфа-талассемия – это генетическое заболевание, характеризующееся различными нарушениями в генах HBA1 и HBA2, кодирующими гемоглобин А (HbA, основной компонент гемоглобина взрослого человека), и проявляющееся анемией различной тяжести.

В норме у взрослого человека в крови присутствует три различных формы гемоглобина: HbA (2 альфа- и 2 бета- цепи), HbA2 (2 альфа- и 2 дельта-) и HbF (2 альфа- и 2 гамма-). Синтез альфа-цепей, являющихся компонентами каждой из основных форм гемоглобина взрослого человека, осуществляется под контролем генов HBA1 и HBA2. В связи со сниженной продукцией альфа-цепей происходит компенсаторная гиперпродукция гамма-цепей. В детском возрасте это ведет к образованию тетрамеров из гамма-цепей (гемоглобин Барта, HbBart’s), а бета-тетрамеров – из бета-цепей (гемоглобин H, HbH). Свободные цепи, не вошедшие в состав нормальных форм гемоглобина, образуют преципитаты, которые откладываются в созревающих эритроцитах в костном мозге. Патологические варианты гемоглобина не способны адекватно выполнять функцию переноса кислорода, кроме того, их присутствие ведет к преждевременному разрушению нормальных эритроцитов. Эти факторы в совокупности ведут к нарушению эритропоэза и формированию гемолитической анемии. Для альфа-талассемии характерна гипохромная микроцитарная анемия, сниженный MCH-показатель, нормальный или пониженный уровень HbA2 и HbF и наличие HbH в разном количестве в зависимости от формы заболевания.

Для альфа-талассемии в большей степени характерны делеции в генах HBA1 или HBA2, а также делеции или точечные мутации в регуляторных регионах этих генов (например, в HS-40 или Constant Spring). В зависимости от того, какое количество генов из 4 (2 HBA1 и 2 HBA2) остались функциональными, выделяют 4 клинических формы альфа-талассемии: бессимптомное носительство, малая форма, HbH-гемоглобинопатия и большая форма талассемии, которая приводит к внутриутробной гибели плода или гибели в первые часы после рождения (водянка плода, hydrops fetalis). Увеличение числа копий генов HBA1 и HBA2, как правило, не сопряжено с развитием клинической картины, однако при сочетании такого генотипа с гетерозиготными нарушениями в гене HBB может утяжелять течение бета-талассемии.

Для чего используется исследование?

• Диагностика альфа-талассемии.
• Выявление причин нарушения соотношения различных типов гемоглобина и появления гемоглобина H.
• Дифференциальная диагностика причин гемолитических анемий.
• Верификация причин хронической анемии (Hb < 110 г/л, MCV < 80 фл, MCH < 27 пг).
• Верификация причин эритроцитозов.
• Дифференциальная диагностика перегрузки организма железом.
• Оценка риска развития альфа-талассемии при наличии близких родственников с выявленным заболеванием.

Что означают результаты?

Исследование интерпретируется на основании количества копий генов HBA1 и HBA2 (в норме их 4 – генотип aa/aa) и наличии аберраций в регуляторных регионах HS-40 или Constant Spring.

Обнаружение 3 копий гена (генотип аа/a-) свидетельствует о бессимптомном носительстве альфа-талассемии и, как правило, не ассоциировано с развитием клинической картины анемии.

Обнаружение 2 копий гена (генотип aa/-- или a-/a-) сопряжено с развитием малой формы альфа-талассемии, микроцитарной анемии лёгкой или умеренной степени тяжести.

Обнаружение 1 копии гена (генотип a-/--) ассоциировано с тяжелой формой альфа-талассемии, наличием гемоглобина H и в некоторых случаях гемоглобина Барта.

Увеличение числа копий HBA1/HBA2 (генотип ааа/аа), как правило, не ведет к развитию клинической картины анемии, но может служить отягощающим фактором течения бета-талассемии, в связи с чем таким пациентам рекомендовано совместное назначение генетического обследования на обе формы талассемии.

Наличие делеций в регионе HS-40 или точечных мутаций в регионе Constant Spring ведет к формированию фенотипа альфа-талассемии.

Отсутствие количественных и качественных изменений в генах HBA и HBA2 существенно снижает вероятность диагноза "альфа-талассемия". Однако необходимо учитывать, что заболевание может вызываться точечными аберрациями в исследуемых генах, которые не выявляются при использовании данного теста.

Что может влиять на результат?

Несмотря на то что генетические исследования являются точным методом лабораторной диагностики, время клинических проявлений заболевания (пенетрантность болезни) зависят от внешней среды, формы заболевания и индивидуальных генетических факторов.

Важные замечания

Для получения заключения по результату обследования необходимо проконсультироваться у клинического генетика.

Кто назначает исследование?

Гематолог, кардиолог, педиатр, генетик.

Литература

1. Farashi S, Harteveld CL. Molecular basis of α-thalassemia. Blood Cells Mol Dis. 2018 May; 70:43-53.
2. Viprakasit V, Ekwattanakit S. Clinical Classification, Screening and Diagnosis for Thalassemia. Hematol Oncol Clin North Am. 2018 Apr; 32(2):193-211.
3. Harteveld CL, Higgs DR. Alpha-thalassaemia. Orphanet J Rare Dis. 2010 May 28; 5:13.