Лаборатория молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний

Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины
филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр
Институт цитологии и генетики
Сибирского отделения Российской академии наук»

Структура » Лаборатории » Лаборатория молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний

Лаборатория молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний

Основные направления

Лаборатория молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний

Зав. лабораторией - Максимов Владимир Николаевич, д.м.н., доцент

Сотрудники лаборатории

Кузнецов Александр Александрович, д.м.н., в.н.с.

Шахтшнейдер Елена Владимировна, к.м.н., в.н.с.

Юдин Николай Серафимович, к.б.н., с.н.с.

Воропаева Елена Николаевна, к.м.н., с.н.с.

Иванощук Динара Евгеньевна, н.с.

Иванова Анастасия Андреевна, к.м.н., м.н.с.

Орлов Павел Сергеевич, н.с.

Терещенко Наталия Игоревна, м.н.с.

Кунгурцева Ольга Николаевна, лаборант

Пономарёва Ирина Витальевна, лаборант

Тарасова Татьяна Ивановна, лаборант

Основные направления научных исследований:

Лаборатория располагает оборудованием и квалифицированным персоналом для секвенирования и генотипирования образцов ДНК по любому генетическому локусу.

Сотрудники лаборатории регулярно участвуют в российских и международных симпозиумах, конференциях, съездах. Результаты исследований лаборатории опубликованы в сборниках статей, журналах (российских и зарубежных), оформлены в виде патентов.

Текущая работа

Все проводимые исследования выполняются в рамках бюджетных и внебюджетных НИР Института. Последняя завершённая бюджетная тема “Изучение особенностей вклада в предрасположенность к распространенным сердечно-сосудистым заболеваниям различных локусов генома в российской популяции”. В рамках этой темы выполнена проверка на пригодность к использованию на российской популяции в качестве маркёров повышенного риска развития инфаркта миокарда, сахарного диабета, артериальной гипертензии целого ряда ОНП, обнаруженных в мировых полногеномных ассоциативных исследованиях. Текущая бюджетная тема «Изучение молекулярно-генетических механизмов предрасположенности к терапевтическим заболеваниям в различных этнических группах Сибири с помощью технологий секвенирования нового поколения для оценки индивидуального генетического риска их развития».

Постоянно ведётся работа по пополнению старых и формированию новых массивов ДНК, для ассоциативных исследований, по следующим направлениям: инфаркт миокарда, инсульт, внезапная сердечная смерть, аритмии, артериальная гипертензия, метаболический синдром, сахарный диабет, ВПС, пневмония, ЖКБ, долгожительство.

Межинститутский сектор молекулярной эпидемиологии и эволюции человека на базе Института цитологии и генетики СО РАН (НИИТПМ и ИЦиГ СО РАН).

Участие в Программах и выполняемые гранты

Коллектив лаборатории активно участвует в выполнении НИР в рамках:

Лаборатория - практическому здравоохранению

Лаборатория имеет лицензию на выполнение ДНК исследований для практического здравоохранения (на платной основе). Список исследуемых мутаций и полиморфизмов (ОНП) постоянно расширяется. При наличии соответствующей потребности может быть выполнен молекулярно-генетический анализ любой сложности, включая полный анализ структуры гена (секвенирование).

I-я группа. Клинически значимые мутации, обнаружение которых является фактом, подтверждающим диагноз, помогает в выборе оптимального метода лечения и профилактики.

Муковисцидоз, врождённое отсутствие vas deferens

Анализ на носительство самой частой мутации в гене CFTR - дельта F508.

Гемохроматоз

Анализ на носительство мутаций (C282Y, H63D и S65C) в гене HFE, ответственных за развитие гемохроматоза. Более подробная информация о заболевании и исследуемых мутациях.

Атопический дерматит

Анализ на носительство мутаций 2282del4 и R1501X в гене филаггрина FLG, которые значительно повышают риск развития атопического дерматита. Информация о наличии у больного атопическим дерматитом этих мутаций может влиять на тактику ведения данного больного.

Вульгарный ихтиоз

Анализ на носительство мутаций 2282del4 и R1501X в гене филаггрина FLG, ответственных за развитие вульгарного ихтиоза

Альфа1-антитрипсиновая недостаточность

Анализ на носительство двух самых частых мутаций, ответственных за развитие альфа1-антитрипсиновой недостаточности в гене AATH (PIZ, PIS).

Синдром Жильбера

Анализ на носительство динуклеотидной инсерции в области ТА-повтора в промоторном районе гена UGT1А1 (6ТА/7ТА). У гетеро- и гомозиготных носителей динуклеотидной инсерции возможна манифестация болезни Жильбера с развитием токсических реакций при приеме некоторых лекарственных препаратов: парацетамол, диклофенак, ампициллин, вальпроевая кислота, циметидин, атазанавир, нилотиниб, иринотекан, пазопаниб, арформотерол, глюкокортикоиды, индакатерол, андрогены, рифампицин, этинилэстрадиол, стрептомицин, кофеин, хлорамфеникол, салицилат натрия.

Нарушения сперматогенеза.

Анализ микроделеций локуса AZF Y-хромосомы

Микроделеции AZF локуса Y-хромосомы, который содержит большое количество генов, ответственных за формирование сперматозоидов. Наиболее часто встречаются делеции AZFa, AZFb и AZFc (у 11 % мужчин с азооспермией и у 8 % мужчин с олигозооспермией). Исследование на наличие этих мутаций позволяет прогнозировать эффективность лечебных процедур при мужском бесплодии.

Предрасположенность к сахарному диабету 2-го типа

Ген TCF7L2 (rs7903146, С/T).

Диагностика дисбеталипопротеинемии или III тип гиперлипидемии

Анализ полиморфизма гена аполипопротеина Е (е2/е3/е4).

Диагностика семейной гиперхолестеринемии

Секвенирование экзонов гена рецептора липопротеинов низкой плотности LDLR

Диагностика MODY2 сахарного диабета

Секвенирование экзонов гена GCK при MODY диабете

Определение чувствительности Helicobacter pylori к кларитромицину

Анализ на наличие мутаций A2142G и A2143G в гене 23S rRNA микроорганизма Helicobacter pylori. ДНК выделяется из биоптата слизистой желудка.



2-я группа. Полиморфизмы генов, знание которых может быть потенциально полезным.

Генетические полиморфизмы, ассоциированные с риском развития тромбофилии

(по материалам фирмы «ДНК-технология»)

Тромбофилия – заболевание системы крови, проявляющееся в нарушении гемостаза и склонности к развитию рецидивирующих сосудистых тромбозов (преимущественно венозных) различной локализации, и часто возникающее в связи с беременностью, после хирургического вмешательства, травмы или физического перенапряжения. Заболевание обусловлено генетической (у 30-50% с тромботическим состоянием) или приобретенной патологией клеток, а также дефектами свертывающей системы крови. Наследственная тромбофилия представляет собой предрасположенность к тромбозу вследствие генетических дефектов как свертывающей, так и противосвертывающей (антикоагулянтной и фибринолитической), системы крови. Генетический анализ позволяет выявить полиморфизмы генов факторов и компонентов системы гемостаза, которые приводят к их аномальному синтезу или нарушению функциональной активности. Это позволяет оценить риски развития сердечно-сосудистой патологии и акушерско-гинекологических осложнений, тромбоэмболии, венозных и артериальных тромбозов. Скрининг генетических особенностей тромбофилий помогает на раннем этапе выявить группу риска и внести соответствующие коррективы в тактику ведения пациентов.

Дополнительные факторы риска развития тромбофилических состояний:

Показания к генетическому анализу:

Ген

Полиморфизм

«Нейтральный» генотип

Генотип «риска»

Проявления генотипа «риска»

F2-протромбин (фактор II свертывания крови)

20210 G>A

G/G

G/A, A/A Частота – 2-5%.

Повышение уровня протромбина в плазме на 30%. Потеря плода в I триместре, невынашивание беременности, фетоплацентарная недостаточность, гестозы, задержка развития плода, отслойка плаценты. Венозные тромбозы, повышение риска послеоперационной смерти. Ишемический инсульт, увеличение риска развития тромбоэмболии в 3 раза.

F5 (фактор V свертывания крови)

1691G>A

G/G

G/A, A/A, частота – 2-3%

Резистентность к активированному к протеину C. Потеря плода во II и III триместрах, тромбоз вен нижних конечностей, ТЭЛА, тромбозы церебральных сосудов и ишемический инсульт, артериальные тромбозы в молодом возрасте. При приеме гормональных контрацептивов риск тромбозов повышается в 6-9 раз.

F7 (фактор VII свертывания крови)

10976 G>A

G/G

G/A, A/A частота – 10-20%

Понижение уровня фактора VII в крови на 30%. 2-х кратное снижение риска инфаркта миокарда. У новорожденных геморрагический диатез,кровотечение из пупочной ранки, слизистой оболочки носа, желудочно-кишечного тракта.

F13A1 (фактор XIII свертывания крови)

9 G>T

G/G

G/T, T/T частота – 12-20%

Снижение уровня фактора XIII в крови. Уменьшение риска венозного тромбоза. Повышенный риск на фоне антикоагулянтной терапии. Геморрагический синдром, олигоспермия у гомозиготных мужчин, гемартрозы

FGB – фибриноген (фактор I свертывания крови)

-455 G>A

G/G

G/A, A/A частота – 5-10%

Повышение уровня фибриногена в крови на 10-30%. Повышенный в 2,6 раза риск инсульта с многоочаговостью поражений. Привычное невынашивание беременности, фетоплацентарная недостаточность, гипоксия плода.

Серпин 1 (PAI-1) –антагонист тканевого активатора плазминогена

-675 5G>4G

5G/5G

5G/4G, 4G/4G частота – 5-8%

Повышение уровня PAI-1 в крови, снижение фибринолитической активности крови. Привычное невынашивание беременности, увеличение риска развития тяжелого гестоза в 2-4 раза. Гипоксия, задержка развития и внутри утробная смерть плода. Повышение риска коронарных нарушений в 1,3 раза.

ITGA2-α2 интегрин (тромбоцитарный рецептор к коллагену)

807 C>T

С/С

С/Т, Т/Т частота – 8-15%

Повышенный риск послеоперационных тромбозов. Изменение свойств рецептора, приводит к увеличению скорости адгезии тромбоцитов. Повышенный риск инфаркта миокарда (в 2,8 раза), ишемического инсульта. Развитие тромбоэмболических заболеваний, постангиопластические тромбозы.

ITGB3 -b интегрин (тромбоцитарный рецептор фибриногена)

1565 T>C

Т/Т

С/Т, С/С частота – 20-30 %

Низкая эффективность терапии аспирином. Изменение свойств рецептора приводит к гиперагрегации тромбоцитов. Повышенный риск инфаркта миокарда, тромбоэмболия. Посттрансфузионная тромбоцитопения. Повышенный риск потери плода на ранних сроках

Для верификации диагноза и разработки тактики лечения необходимы дополнительные исследования:

Генетические полиморфизмы, ассоциированные с нарушениями фолатного цикла

(по материалам фирмы «ДНК-технология»)

Фолиевая кислота - водорастворимый витамин B9, производными которого являются фолаты. Данная группа соединений играет ведущую роль в широком спектре жизненно важных процессов:

Нарушение фолатного цикла приводит к накоплению гомоцистеина в клетках и повышению общего уровня гомоцистеина в плазме. Гомоцистеин обладает выраженным токсическим, атерогенным и тромбофилическим действием, что обусловливает повышенный риск развития ряда патологических процессов.

Причины нарушения фолатного цикла:

Показания к генетическому анализу:

Ген

Полиморфизм

«Нейтральный» генотип

Генотип «риска»

Проявления генотипа «риска»

MTHFR (метилентетрагидро-фолатредуктаза)

677 C>T

C/C

С/Т, Т/Т частота – 30-40 %

Снижение функциональной активности фермента. 3-х кратное повышение риска кардиоваскулярных заболеваний в молодом возрасте, тромбоэмболии. Невынашивание беременности, поздний гестоз, преэклампсия, отслойка плаценты. Антенатальная гибель плода, задержка и дефекты внутри утробного развития плода. Увеличение риска развития колоректальной аденомы в 3 раза при генотипе ТТ. Риск развития рака молочной железы. Усиление побочных эффектов химиотерапии.

MTHFR

1298 A>C

A/A

А/С, С/С частота - 20-30%

Снижение функциональной активности фермента. Риск развития тромбозов. Невынашивание беременности, поздний гестоз. При генотипе СС - повышенный риск эмбриональных опухолей.

MTR (В12-зависимая

метионин-синтаза)

1298 A>C

A/A

A/G, G/G частота - 20-30%

Снижение функциональной активности фермента. Рост уровня гомоцистеина в крови. Повышение риска развития синдрома Дауна. Нарушение развития плода – незаращение нервной трубки.

MTRR (В12-зависимая метионин-синтаза)

66 A>G

A/A

A/G, G/G частота - 40-50%

Снижение функциональной активности фермента. Рост уровня гомоцистеина в крови. Дефекты развития нервной трубки. Усиливает патологический эффект, ассоциированный с полиморфизмами генов MTHFR и MTR

Дополнительные исследования:

Фармакогенетика варфарина

(по материалам фирмы «ДНК-технология»)

(пособие для врачей )

Генетические факторы наравне с клиническими являются значимыми в подборе индивидуальных доз варфарина. Клинические факторы определяют вариабельность дозы на 17-21%, генетические факторы определяют до 53-54% вариабельности дозы.

Наиболее значимые гены, определяющие индивидуальную реакцию на терапию варфарином: CYP2C9, CYP4F2, VKORC1

Цитохромы CYP2C9 и CYP4F2 – это ферменты, отвечающие за метаболизм варфарина в организме. Они принимают участие в обмене в основном S-изомера варфарина, являющегося в 5 раз более активным, чем R-изомер, и потому имеющим большее клиническое значение. Полиморфизмы CYP2C9 и CYP4F2 ассоциированы с изменением функциональной активности ферментов, что влияет на скорость выведения варфарина из организма и, соответственно, на индивидуальную чувствительность к антикоагулянтной терапии.

VKORC1 – это субъединица 1 комплекса эпоксидредуктаза-витамин К, ключевого фермента цикла витамина К. Варфарин ингибирует этот фермент, реализуя таким образом антикоагулянтный эффект за счет ингибирования процесса активации факторов свертывания.

Для расчета индивидуальной дозы варфарина разработаны специальные алгоритмы, наиболее известный находится на сайте WarfarinDosing.org. Они основаны на оценке как клинических (возраст, пол, национальность пациента, образ жизни (курение), наличие или отсутствие заболеваний печени, текущее и целевое МНО, прием лекарств, модулирующих действие варфарина и т.д.), так и генетических факторов (генотипы CYP29C, CYP4F2,

VKORC1 и т.д.).

Полиморфизмы CYP2C9 Arg144Cys (rs1799853) и lle359Leu (rs1057910) рекомендуется тестировать перед назначением таких лекарственных средств, как warfarin, phenytoin, acenocoumarol, glibenclamide, gliclazide, glimepiride, phenprocoumon, tolbutamide.

Полиморфизм Val433Met (rs2108622) в гене CYP4F2 рекомендуется тестировать перед назначением таких лекарственных средств, как warfarin, phenprocoumon, acenocoumarol, Vitamin E. А также в качестве маркёра повышенного риска развития ишемического инсульта.

Полиморфизм -1639 G>A (rs9923231) в гене VKORC1 рекомендуется тестировать перед назначением таких лекарственных средств, как warfarin, phenprocoumon, acenocoumarol. А также в качестве маркёра повышенного риска развития ишемического инсульта.

Фармакогенетика клопидогреля

(пособие для врачей)

Тестируются следующие 4 ОНП: ген ABCB1 3435 C>T; ген CYP2C19 681 G>A*2 (P227P); 636 G>A*3 (W212X); -806 C>T *17.

Полиморфизмы в гене CYP2C19 рекомендуется тестировать перед назначением таких лекарственных средств, как clopidogrel, voriconazole, omeprazole, esomeprazole, lansoprazole, rabeprazole, pantoprazole, doxepin, amitriptyline, clomipramine, imipramine, trimipramine, sertraline, citalopram, escitalopram, moclobemide.

Полиморфизм 3435 C>T в гене ABCB1 рекомендуется тестировать перед назначением таких лекарственных средств, как clopidogrel, digoxin, aliskiren, nevirapine, fentanyl methotrexate, methadone, morphine, opioids, oxycodone, tramadol, ondansetron, atazanavir, atorvastatin, phenytoin, ondansetron, dexamethasone, tacrolimus, verapamil, talinolol, carbamazepine, losartan. Информация доступна на сайте https://www.pharmgkb.org/.

Определения генетических полиморфизмов, ассоциированных с функциями интерлейкина 28B

В настоящее время точно установлено, что изменения в кластере генов цитокинов (IL28A, IL28B и IL29), локализованных на 19 хромосоме (19q13) человека являются основным фактором, определяющим особенности противовирусной защиты организма. Наибольшее значение имеет полиморфизм в регионе, примыкающем к гену интерлейкина 28B (IL28B) [Ge D., 2009]. Показано, что полиморфизмы IL28B определяют как вероятность самопроизвольной элиминации HCV, так и ответ на терапию интерфероном и рибавирином. Основную роль при инфицировании гепатитом С играют две однонуклеотидные замены:

У носителей генотипа rs12979860 С/С наблюдается повышение в два раза вероятности положительного ответа на лечение интерфероном и рибавирином. Также генотип С/С преимущественно выявляется среди людей со спонтанным разрешением инфекции, иммунная система носителей аллелей С/С более склонна самостоятельно побеждать вирус. Интересно, что при генотипе С/С вирусная нагрузка (количество вируса в крови) до лечения выше, чем у носителей аллелей Т/Т [Kempuraj D. at all, 2004].

Генотип rs8099917 Т/Т связан со спонтанным разрешением инфекции, независимо от лечения [Grebely J. at all, 2010]. Аллель G в rs8099917 является аллелем риска, и ассоциирован с низким уровнем ответа на терапию пегилированным интерфероном и рибавирином [Grebely J. at 2009, Rauch A. at all, 2010].

Исследования по изучению роли генетического полиморфизма указанных регионов человеческого генома показали, что положительное предсказательное значение полиморфизма IL28B выше, чем других базовых характеристик – предикторов успеха терапии (индекса массы тела, возраста, стадии фиброза и вирусной нагрузки) [Stattermayer A. F. at all, 2008]. Более подробная информация по алгоритму ведения больных с хроническим гепатитом С и интерпретация результатов тестирования ОНП в IL28B.

Предрасположенность к аутоиммунной патологии щитовидной железы

  1. Ген CTLA4 (49 A/G)

  2. Ген PTPN22 (C1858T).

Предрасположенность к развитию синдрома дефицита внимания с гиперактивностью, к девиантному поведению.

  1. Определение VNTR полиморфизма в гене дофаминового рецептора DRD4. Носительство 5 и более VNTR повторов ассоциировано с предрасположенностью к развитию никотиновой, алкогольной и наркотической зависимости (и других аддикций), синдрома дефицита внимания с гиперактивностью.

  2. Определение VNTR полиморфизма в гене дофаминового транспортёра DAT (SLC6A3). Носительство 9 VNTR повторов ассоциировано с предрасположенностью к развитию никотиновой, алкогольной и наркотической зависимости (и других аддикций), синдрома дефицита внимания с гиперактивностью.

  3. Определение ID и VNTR полиморфизмов в гене серотонинового транспортера SERT (5-HTT или SLC6A4). Эти полиморфизмы ассоциированы с некоторыми расстройствами психики и ответом на применяемые для их лечения лекарственные препараты.



Правила забора биоматериала.

Кровь для анализа забирается в пробирку/вакутейнер с ЭДТА (4-10 мл), который переворачивается несколько раз для перемешивания, разборчиво подписывается и помещается в холодильник.

Если планируется хранение крови до анализа более 3-х суток – она замораживается и хранится в морозильной камере.

Контакты.

ФГБНУ «НИИ терапии и профилактической медицины», г. Новосибирск, ул. Б. Богаткова 175/1

проезд до станции метро "Золотая нива" или остановки "Молодёжная" или до остановки "Кошурникова".

тел. 2679755, сайт: www.iimed.ru,

Сдать кровь на анализ (из вены) можно с понедельника по пятницу

9.00-10.30 (независимо от приёма пищи).

Телефоны:

Клиника:

E-mail:

niitpm.office@gmail.com

Адреса:

630089, г.Новосибирск,
ул.Бориса Богаткова, д.175/1
м.Золотая Нива

630091, г.Новосибирск,
ул.Мичурина, д.15
м.Красный проспект/Сибирская

Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук»

©2019 НИИТПМ - филиал ИЦиГ СО РАН
Научная позиция НИИТПМ - филиал ИЦиГ СО РАН отражена только на данном сайте и официальных страницах учреждения в соц.сетях