APP下载

精准医学下的医学遗传学本科实验课程方案

2018-02-13米亚静苟兴春

吉林医学 2018年7期
关键词:遗传病遗传学染色体

刘 洁,米亚静,张 妮,苟兴春

(西安医学院基础医学部,陕西 西安 710021)

精准医学(Precision medicine)是以个体化医疗为基础、随着基因组测序技术快速发展以及生物信息与大数据科学的交叉应用而发展起来的新型医学概念与医疗模式,涵盖了精确、准时、个体化和共享的含义[1]。精准医学重视疾病的深度特征和治疗药物的高度精准性,是在对人体、疾病和药物深刻认识的基础上,把个体化医疗和遗传学检验技术结合起来的高水平医疗技术,是未来医学发展的方向。因此,精准医疗对医学遗传学实验教学内容和方法提出了新的要求。

1 三位一体实验课程模块

医学遗传学是研究遗传病的发病机制,相关诊断、防治和治疗的学科。随着生命科学技术的进步,遗传病的诊断手段趋于多样化。因此,构建与遗传病诊断、预防和咨询相适应的三位一体实验课模块有助于医学生更好地掌握传统与现代的遗传学实用知识和技能,能够适应未来精准医学的发展。

1.1细胞遗传学模块:X染色质制备、G染色体制备及核型分析是细胞学诊断的关键技术。在临床上,X染色制备检测性别和性染色体异常的疾病。该实验比较简单,学生可以独立完成,重点强调其临床意义。染色体制备及核型分析在染色体病和产前筛查中广泛应用。该实验从抽取学生的外周血进行无菌细胞培养开始,收获细胞并制片由学生自己独立完成,教师只强调每一步注意事项。在G显带染色体标本制作过程中,胰酶消化和吉姆萨染色是实验成败的关键。放手让学生尝试配制胰酶溶液和吉姆萨染液,学生分组摸索最佳的消化和染色时间,培养其独立操作、分析问题和解决问题的能力。 细胞遗传学技术精准性高,是染色体检查的金标准,是医学遗传学实验课程中必须要涵盖的内容。今后从事临床或医学检验工作的学生必须具备的专业知识与技能。

1.2分子遗传学模块:随着分子遗传学的快速发展和分子生物学技术的进步,实验课应适当加入人类基因组DNA提取、PCR扩增技术等。通过实验的完成,学生明白DNA提取技术和PCR扩增技术的原理。这对于学生理解基因诊断、基因治疗、亲子鉴定、法医学鉴证等内容具有促进作用。

进入21世纪以来,随着人类基因组计划的完成(Human genome project, HGP)和高通量测序技术的发展,使人们对于遗传病的认知和诊断达到了空前的高度。通过中低中高通量筛选技术,结合图位/功能候选的方法和全基因组关联分析等方法,识别定位致病基因或易感基因位点和区域,以及揭示与疾病发生相关的遗传易感标记物及药物敏感/抵抗标记物,为个体化精准医疗的实施提供了可靠的线索[2]。因此,实验课设置以苯丙酮尿症为例,通过人类孟德尔遗传数据库(OMIM)查找相关的疾病信息,包括遗传模式信息、致病基因(PAH)位置和结构、突变方式、临床症状、有关预防、诊断(临床诊断、生化诊断和基因诊断)和治疗手段。通过对一种遗传病的深入系统学习,培养学生的生物信息利用与查找能力和自主学习与研究的能力。

1.3遗传咨询模块:教师根据教学内容和教学目的精选各类型遗传病的几个常见病例。例如单基因病中的地中海贫血、多基因遗传中的阿尔茨海默症;染色体病中的唐氏综合征;体细胞遗传中的胃癌等。首先,学生自主查阅相关疾病的资料并分组讨论某中国遗传病遗传基本规律和基本原理,能够掌握家系谱的绘制和分析方法,遗传病的传递方式和特点,对疾病的诊断和治疗等。其次,通过情景模拟和角色扮演呈现各组的讨论情况,教师对学生在此过程中的表现进行点评和指导。最后,学生上交一份完整的咨询报告,内容包括患者的主诉、病史、体检及遗传检查报告、家系谱分析以及对疾病的诊断、治疗等处理措施和意见[3]。

通过遗传咨询实验模块,增加了学生的主观能动性、主动获取更多的知识并综合运用,锻炼了学生的问诊技巧、综合运用各学科知识分析解决临床问题的能力及与患者沟通的技巧。

2 总结

2.1三位一体的实验课模块既保留经典的、一直在临床运用的细胞遗传学诊断技术,又涵盖分子生物学和生物信息学从基因的层面对遗传病的分析,并以遗传咨询的方式整合与内化所学遗传病知识和技能。这种模式将理论联系实验、实验联系临床,学生不仅对医学遗传学内容有深入的理解与运用,还能结合前沿梳理更多的生物医学信息,完善自身的遗传学知识结构体系,同时学以致用,顺应精准医学的发展方向。

猜你喜欢

遗传病遗传学染色体
高中生物遗传和变异知识中的“一定”与“不一定”
例析对高中表观遗传学的认识
多一条X染色体,寿命会更长
新技术可诊断罕见遗传病
为什么男性要有一条X染色体?
实验设计巧断遗传学(下)
能忍的人寿命长
再论高等植物染色体杂交
遗传学
医学遗传学PBL教学法应用初探