Кіріспе
Фанкони анемиясы (ФА) – сирек кездесетін, аутосомалық рецессивті генетикалық ауру, нәтижесінде ФА/BRCA жолындағы ДНК зақымдануына жауап берудің бұзылуы туындайды. Бұл өте сирек кездесетін ауру болғанымен, осы және басқа да сүйек миы жеткіліксіздігі синдромдарын зерттеу, қалыпты сүйек миының жұмыс істеу механизмдері мен қатерлі ісіктің дамуы туралы ғылыми түсінікті арттырды. Ауруға шалдыққандардың көпшілігі қатерлі ісікке ұшырайды, ең көп кездесетіні – жедел миелогенді лейкемия (АМЛ), миелодиспластикалық синдром (МДС) және бауыр ісіктері. 90%-ы 40 жасқа дейін апластикалық анемияға (қан жасушаларын өндіруге қабілетсіздік) шалдығады. Шамамен 60–75%-ында туа біткен кемшіліктер болады, көбінесе дене бойының кіші болуы, тері, қол, бас, көз, бүйрек және құлақ аномалиялары, сондай-ақ даму кемшіліктері кездеседі. Олардың шамамен 75%-ында түрлі ауырлық дәрежесінде эндокриндік проблемалар пайда болады. ФА жағдайларының 60%-ы FANC A, 16q24.3 болып табылады, бұл сүйек миы жеткіліксіздігінің кейінірек пайда болуына себеп болады. ФА – гомологиялық рекомбинация арқылы ДНК-ны жөндеуге жауапты белоктар жиынтығының генетикалық ақауларының салдары. Жақсы белгілі қатерлі ісікке бейімділік гендері BRCA1 және BRCA2 де ФА гендерінің (FANCS және FANCD1 сәйкесінше) мысалы болып табылады, ал осы екі геннің кез келгенінің биаллельді мутациясы көбінесе эмбриональды өлімге алып келеді, ал егер нәресте мерзіміне дейін жетсе, Фанкони анемиясының ауыр түрін бастан кешіруі мүмкін. Андрогендермен және гематопоэтикалық (қан жасушаларының) өсу факторларымен емдеу сүйек миы жеткіліксіздігін уақытша жеңілдетуге көмектеседі, бірақ ұзақ мерзімді емдеу – донор табылуы жағдайында сүйек миын трансплантациялау. ФА шамамен 130 000 тірі туған нәрестелердің бірінде кездеседі, Оңтүстік Африкадағы ашкенази еврейлері мен африканерлерде жиірек кездеседі. Бұл ауруды алғаш сипаттаған швейцариялық педиатр Гвидо Фанконидің құрметіне аталған. Фанкони анемиясының кейбір түрлері, мысалы, D1, N және S комплементациялық топтары, көп жағдайда эмбриональды өлімге алып келеді, бұл осы комплементациялық топтардың сирек кездесуіне себеп болуы мүмкін. Оны Фанкони синдромымен шатастырмау керек, ол да Фанконидің атымен аталған бүйрек ауруы.
Белгілері мен симптомдары
Фанкони анемиясы сүйек бауырының жеткіліксіздігімен, сүйек қаңқасының жіті лейкозымен, қатты ісіктермен және даму аномалияларымен сипатталады. Классикалық белгілеріне қалыптан тыс бас бармақтар, радиустардың болмауы, бойдың аласа болуы, терінің гиперпигментациясы, соның ішінде «кофе сүті» дақтары, қалыптан тыс бет пішіні (үшбұрышты бет, микроцефалия), қалыптан тыс бүйректер және төмендетілген фертильдік жатады. Фанкони анемиясымен ауыратын көптеген науқастардың (шамамен 30%) классикалық физикалық белгілері жоқ, бірақ диэпоксибутан хромосомалық тұрақсыздық сынағында хромосомалық үзілістердің жоғарылауы диагноз қоюға мүмкіндік береді. Фанкони анемиясының шамамен 80% 20 жасқа дейін сүйек бауырының жеткіліксіздігін дамытады. Гематологиялық проблеманың алғашқы белгісі әдетте петехиялар мен көгерулер, кейіннен әлсіздік, шаршау және инфекциялар болады. Макроцитоз көбінесе тромбоциттердің төмендеуінен бұрын пайда болатындықтан, Фанкони анемиясымен байланысты туа біткен аномалиялары бар пациенттерде эритроциттердің орташа корпускулярлық көлемінің жоғарылауы тексерілуі керек.
Генетика
Фанкони анемиясы негізінен аутосомалық рецессивті генетикалық ауру. Бұл ауруды дамыту үшін әр ата-анадан бір-бірден екі мутацияланған аллель қажет. Әр келесі баланың Фанкони анемиясына шалдығу қаупі 25% құрайды. Фанкони анемиясының шамамен 2% Х-хромосомаға байланысты рецессивті болып табылады, яғни егер ана бір Х-хромосомасында Фанкони анемиясының мутацияланған аллелін алып жүрсе, оның ұлдарының 50% Фанкони анемиясымен тууы мүмкін. Ғалымдар 21 Фанкони анемиясы немесе Фанкони анемиясына ұқсас гендерді анықтады: FANCA, FANCB, FANCC, FANCD1 (BRCA2), FANCD2, FANCE, FANCF, FANCG, FANCI, FANCJ (BRIP1), FANCL, FANCM, FANCN (PALB2), FANCO (RAD51C), FANCP (SLX4), FANCQ (XPF), FANCS (BRCA1), FANCT (UBE2T), FANCU (XRCC2), FANCV (REV7) және FANCW (RFWD3). FANCB – Фанкони анемиясының аутосомалық рецессивті болуына қатысты жалғыз ерекшелік, себебі бұл ген Х-хромосомасында орналасқан. Бұл гендер ДНК-ны жөндеуге қатысады. Ашкеназдық еврейлер арасында бұл аурудың тасымалдаушысы болу жиілігі шамамен 90 адамға 1 шамасында. Фанкони анемиясының тасымалдаушысы болуы мүмкін отбасыларға генетикалық кеңес беру және генетикалық тестілеу ұсынылады. Қан жасушаларының – ақ қан жасушаларының, қызыл қан жасушаларының және тромбоциттердің – жетілмеуі организмнің инфекциямен күресу, оттегі жеткізу және қан ұю қабілетін төмендетеді.
Жіті миелоидты лейкемия
Фанкони анемиясымен ауыратын науқастарда АМЛ даму қаупі жоғары, ол сүйек миындағы миелоидты бласттардың 20% немесе одан да көп болуымен немесе қандағы миелоидты бласттардың 5-20% болуымен анықталады. Фанкони анемиясында промиелоциттік емес, АМЛ-дың барлық түрлері кездесуі мүмкін. Дегенмен, миеломоноциттік және жедел моноциттік түрлері ең көп таралған түрлер болып табылады. Көптеген миелодиспластикалық синдром (МДС) науқастарының ауруы, егер олар жеткілікті ұзақ өмір сүрсе, АМЛ-ға айналады. Сонымен қатар, сүйек миының жеткіліксіздігі басталганда АМЛ даму қаупі артады. 20 жасқа дейін МДС немесе АМЛ даму қаупі 27% болса, бұл көрсеткіш 30 жасқа дейін 43%-ға, ал 40 жасқа дейін 52%-ға жетеді. Деректерге сәйкес, тіпті сүйек миын трансплантациялауға қарамастан, МДС/АЛС диагнозы қойылған Фанкони анемиясымен ауыратын науқастардың шамамен төрттен бірі екі жыл ішінде МДС/АЛС-қа байланысты себептерден қайтыс болған. Алайда, жақында жарияланған зерттеулер Фанкони анемиясы бар балаларға ертерек аллогендік гематопоэтикалық жасұя клеткаларын трансплантациялау уақыт өте келе жақсы нәтижелерге әкелуі мүмкін екенін көрсетеді.
Сүйек кемістігі
АФ-қа байланысты соңғы маңызды гематологиялық асқыну – сүйек миының жеткіліксіздігі, ол қан жасушаларының қанағаттанарлық деңгейде өндірілмеуі ретінде анықталады. АФ-пен ауыратын пациенттерде жеткіліксіздіктің бірнеше түрі байқалады, және олар көбінесе МДС және АМЛ-ға дейін пайда болады. Қан көрсеткіштерінің төмендеуінің анықталуы, әдетте, емнің қажеттілігін және мүмкін трансплантацияны бағалау үшін қолданылатын алғашқы белгі болып табылады. Көптеген АФ пациенттері бастапқыда андрогендік терапияға және гемопоэтикалық өсу факторларына жақсы жауап береді, бірақ олардың лейкемияны, әсіресе клоналды цитогенетикалық бұзылыстары бар пациенттерде дамытуы мүмкін екені көрсетілген, сондай-ақ бауыр аденомалары мен аденокарциномалары сияқты ауыр жанама әсерлерге де әкелуі мүмкін. Қалған жалғыз ем – сүйек миы трансплантациясы; алайда, егер донор туыс болмаса, АФ-пен ауыратын пациенттерде мұндай операцияның сәтті болу ықтималдығы салыстырмалы түрде төмен (5 жылдық өмір сүру көрсеткіші 30%). Сондықтан HLA сәйкес келетін туыстан трансплантация жасау өте маңызды. Бұған қоса, АФ пациенттерінің хромосомалық зақымдануға бейімділігі жоғары болғандықтан, трансплантацияға дейінгі дайындыққа жоғары дозадағы сәулеленуді немесе иммуносупрессанттарды қосуға болмайды, бұл пациенттерде трансплантат қарсы иесі ауруының даму қаупін арттырады. Егер барлық сақтық шаралары сақталса және сүйек миы трансплантациясы өмірдің алғашқы он жылында жасалса, екі жылдық өмір сүру ықтималдығы 89%-ға дейін жете алады. Дегенмен, егер трансплантация 10 жастан асқанда жасалса, екі жылдық өмір сүру көрсеткіші 54%-ға дейін төмендейді. Zhang және авторлардың жақында жариялаған еңбегі FANCC / жасушаларында сүйек миы жеткіліксіздігінің механизмін зерттейді. Олар гемопоэтикалық және прогениторлық жасушалардың гипер оксигенді қан мен гипоксиялық сүйек миы тіндері арасында қозғалғанда болатын үздіксіз гипоксия-реоксигенация циклдері жасушалардың ерте қартаюына және, демек, гемопоэтикалық функцияның тежелуіне әкеледі деген гипотезаны ұсынады және сәтті көрсетеді. Қартаю, апоптозбен бірге, сүйек миы жеткіліксіздігінде гемопоэтикалық жасушалардың азаюының маңызды механизмін құрауы мүмкін.
Молекулалық негіз
ФА-ға жауапты 22 ген бар, олардың бірі - BRCA2 сүт безі қатерлі ісігіне бейімделу гені. Олар зақымдалған ДНК-ны тану және жөндеуге қатысады; генетикалық ақаулар оларды ДНК-ны жөндеуге қабілетсіз етеді. 8 белдікті құрайтын FA ядролық кешені әдетте ДНК зақымданудан кейін репликациясын тоқтатқанда белсендіріледі. Ядролық кешенге ДНК-ны жөндеу үшін тағы бір кластерде BRCA2 белдеуімен бірігіп тұратын шағын белок – убиквитин қосылады (ДНҚ-ның қос жіпті зақымдануын қалпына келтіру суретіне қараңыз). Процесс аяқталғаннан кейін убиквитин алынады. Құралғаннан кейін белок ядросы FANCL ақуызын белсендіреді, ол E3 убиквитин лигазасы болып жұмыс істейді және FANCD2 мен FANCI-ді моноубиквитинаттайды. Моноубиквитинатталған FANCD2, сондай-ақ FANCD2 L деп те аталады, кейін BRCA1/BRCA2 кешенімен өзара әрекеттеседі (ДНҚ қос жіп зақымдануының рекомбинациялық жөндеуін қараңыз). Толық мәлімет белгісіз, бірақ ұқсас кешендер геномды қадағалауға қатысады және ДНК-ны жөндеуге және хромосомалық тұрақтылыққа қатысы бар әртүрлі ақуыздармен байланысты. Комплекстегі кез келген FA ақуызында зақымдаушы мутация болған кезде ДНК жөндеудің тиімділігі айтарлықтай төмендейді, бұл цисплатин, диэпоксибутан және митомицин С сияқты байланыстырушы агенттердің тудырған зақымдануына жауап беруінен көрінеді. Сүйек миы бұл ақауға ерекше сезімтал. Иондаушы сәулелерге жауап беретін тағы бір жолда FANCD2 екі жіпті ДНК үзілулері арқылы белсендірілген ATM/ATR ақуыз кешенімен фосфорилирленеді және S фазалық бақылау нүктесіне қатысады деп саналады. Бұл жол FA D1 немесе FA D2 пациенттерінде S фазалық бақылау нүктесіндегі ақаудың белгісі болып табылатын радиорезистентті ДНК синтезінің болуымен дәлелденді. Мұндай ақау клеткалардың бақылаусыз көбеюіне алып келеді және бұл пациенттерде АМЛ жиілігінің артуын түсіндіруі мүмкін. FA ақуыздары ДНК-ны жөндеуден басқа, аутофагия және рибосома биогенезінде жасушалық рөл атқарады. BRCA1 (сондай-ақ FANCS деп те аталады) нуклеоладағы рибосомалық ДНК (rDNA) промоторымен және терминаторымен өзара әрекеттеседі, бұл рибосома биогенезі басталатын жасушалық орын, және rDNA транскрипциясы үшін қажет. FANCI ірі рибосомалық кішібірлікті өндіруде, рибосомаға дейінгі РНК (pre rRNA) өңдеуде, RNAPI арқылы pre rRNA транскрипциясында, 28S рибосомалық РНК (rRNA) деңгейін сақтауда және рибосомалар арқылы ақуыздардың жаһандық жасушалық трансляциясында қатысады. FANCC, FANCD2, FANCG қалыпты нуклеолярлық морфологияны сақтау үшін қажет, ал FANCG жаһандық жасушалық трансляция үшін де қажет.
Сперматогенез
Адамдарда тұқымсыздық – FANC гендерінде мутациялық ақаулары бар адамдардың сипаттамалық белгілерінің бірі. Тышқандарда сперматогониялар, прелептотен сперматоциттері және лептотен, зиготен және ерте пахитен мейоз сатыларындағы сперматоциттер FANC ақуыздарына қатысты байытылған. Фанкони анемиясының фенотипі көбінесе жас ұяшықтардың мерзімінен бұрын қартаюының салдары ретінде қарастырылуы мүмкін. Егер қолайлы донорлар болмаса, реципиенттің HLA типіне сәйкес келетін "құтқарушы" бауырластың ұрықтануы преимплантациялық генетикалық диагностика (PGD) арқылы жүзеге асырылуы мүмкін.
Болжам
Көптеген науқастардың дені ақырында жедел миелогенді лейкемия (АМЛ) дамытады. Егде жастағы науқастарда бас және мойын, қызыл ішек, асқазан-ішек жолы, кіндік және анальды қатерлі ісіктердің пайда болу ықтималдығы өте жоғары. Сәтті миелоидты жасушаларды трансплантациялаған және осылайша Фанкони анемиясымен байланысты қан мәселесінен құтылған науқастар да қатерлі ісік белгілерін анықтау үшін үнемі тексерілуі керек. Көптеген науқастар ересек жасқа жетпейді. Фанкони ауруымен күресетін пациенттердің басты медициналық мәселесі – сүйек кемігінің қан жасушаларын өндіре алмауы. Сонымен қатар, Фанкони ауруымен туған балалар көбінесе түрлі туа біткен кемістіктермен дүниеге келеді. Фанкони ауруы бар пациенттердің көп бөлігінде бүйрек проблемалары, көздермен мәселелер, дамудағы кешігу және микроцефалия (кішкентай бас) сияқты басқа да ауыр кемістіктер кездеседі.