Calcularea riscului genetic

Calcularea riscului genetic

Riscul genetic in bolile monogenice

- este, in principiu, simplu, daca se cunosc principiile de transmitere mendeliene si genotipurile persoanelor care solicita sfat genetic (consultanzi); daca nu se cunosc genotipurile, este necesara aplicarea legilor probabilitatii.

Calculul probabilitatilor se bazeaza pe cateva teoreme si pe legea Hardy-Weinberg.

Ex. un parinte heterozigot (AB) poate transmite la un copil fie gena A, fie gena B; exista deci 2 posibilitati, dar numai una se va realiza. Probabilitatea (p) a evenimentului A este identica cu probabilitatea evenimentului B, si egala cu .

Daca un eveniment (transmiterea genei A in exemplul de mai sus) nu se produce, inseamna ca se realizeaza fenomenul contrar, a carui probabilitate q este q=1-p sau altfel scris: p+q=1; aceasta inseamna ca probabilitatea tuturor evenimentelor este egala cu 1.

Teorema probabilitatilor compuse (legea multiplicarii)

Daca pentru realizarea unui eveniment sunt necesare doua sau mai multe evenimente independente, atunci probabilitatea acestui eveniment este egala cu produsul probabilitatilor individuale de producere a fiecarui eveniment:

p = p₁ x p₂

De ex., intr-o boala recesiva autozomala, probabilitatea unui cuplu sanatos, neinrudit, care provine din doua familii in care nu exista cazuri de boala, de a avea un copil bolnav (P_B) este egala cu produsul a 3 probabilitati:

probablilitatea mamei (P_M) de a fi heterozigota, Na;

probablilitatea tatalui (P_T) de a fi heterozigot, Na;

probablilitatea unui cuplu heterozigot de a avea un copil bolnav.

P_B = P_M x P_T x P_C = 2pq x 2pq x ,

unde (P_C) este probabilitatea unui cuplu heterozigot de a avea un copil afectat. P_M si P_T de a fi heterozigoti este 2pq = frecventa heterozigotilor in populatie (conform legii Hardy-Weinberg), iar P_C = .

Teorema probabilitatilor totale (legea adunarii)

Daca un eveniment poate fi realizat prin doua sau mai multe evenimente independente, atunci probablilitatea acestui eveniment este egala cu suma probabilitatilor de realizare a fiecaruia dintre evenimentele ce-l pot realiza, produse independent unul de altul.

De ex., probabilitatea unui cuplu heterozigot (Na) pentru o boala recesiva autozomala de a avea un copil sanatos (P_CS) este egala cu suma probabilitatilor de a avea un copil sanatos homozigot (P_NN = ) si a probabilitatii de a avea un copil sanatos heterozigot (P_Na = )

[Na x Na → NN + 2Na + aa]

P_CS = P_NN + P_Na = 1/4 + 2/4 = 3/4 .

1. Riscul genetic in bolile AD

- este usor de calculat, atunci cand boala are penetranta completa si este lipsita de expresivitate variabila:

• un cuplu in care un parinte este bolnav heterozigot (An), iar celaalat sanatos (nn) are un risc de 1/2 de a a vea un descendent afectat [An x nn → An + An + nn + nn];
• doi parinti bolnavi heterozigoti (An) au un risc de 3/4 de a a avea un descendent afectat [An x An → AA + An + An + nn];
• doi parinti sanatosi (nn) au un risc aproape nul de a avea un descendent afectat [riscul real este egal cu rata mutatiei genei respective in populatia generala, dar de obicei acest risc este nesemnficativ].

2. Riscul genetic in bolile AR

- este usor de calculat, pe baza datelor din arborele genealogic si legea Hardy-Weinberg, care permite calcularea frecventei heterozigotilor (2pq) (vezi curs Genetica populatiilor). Daca, de ex., o boala are o frecventa populationala de 1 la 10.000, atunci q² = 1/10.000, q = 1/100, iar

2pq = 2 x 99/100 x 1/100 = 1/50.

Atunci cand copilul afectat al unui cuplu sanatos este homozigot (aa), cei doi parinti sunt obligatoriu heterozigoti (Na). Riscul lor de a avea alt copil afectat este de 1/4, iar probabilitatea fiecarui descendent sanatos al cuplului de a fi heterozigot Na este de 2/3.

In cazul casatoriei intre un individ care provine dintr-o familie afectata si o persoana provenind din populatia generala, riscul de a avea un descendent bolnav, riscul se calculeaza astfel:

Se tine cont de faptul ca, pentru a avea un copil afectat, conditia obligatorie este ca ambii sa fie heterozigoti; probabilitatea individului provenit din populatia generala de a fi heterozigot este de 2pq. In cazul persoanei care provine din familia in care exista cazuri de boala, calcularea probabilitatii depinde de gradul de inrudire cu individul afectat; in aces caz, calcularea riscului se poate face folosind produsul probabilitatilor. 

De ex., daca luam in considerare un cuplu (fig. 1a) in care fratele sotului (II.1) este afectat de fenilcetonurie, iar sotia (II.3) provine din populatia generala - in care frecventa bolii este de 1/10.000, iar frecventa heterozigotilor este 1/50, riscul acestui cuplu de a avea un copil (III.1) afectat este:

(P_III-1) = P_M(Na) x P_T(Na) x 1/4 = 1/50 x 2/3 x 1/4 = 1/300.

3. Riscul genetic in bolile XR

Riscul transmiterii genei anormale recesive de pe cromozomul X de catre o femeie este de (50%) atat la fete cat si la baieti, iar a unui barbat bolnav de 100% la fete si 0% la baieti.