Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Том 18, № 6 (2020)

Статьи

Принципы предиктивного генетического тестирования и скрининга в концепции персонализированной медицины

Белушкина Н.Н., Пальцев М.А.

Аннотация

В обзоре рассмотрены принципы предиктивного генетического тестирования и скрининга в концепции персонализированной медицины. Представлены критерии проведения скрининга, разработанные ВОЗ в 1968 г., а также современные дополненные и уточненные критерии генетического тестирования для мультифакториальных заболеваний (МФЗ). Рассмотрена методология оценки проведения генетических тестов на основе аналитической и клинической достоверности, клинической значимости, этических, правовых и социальных последствий. Продемонстрированы подходы международных организаций, занимающимися оценкой технологий здравоохранения, в том числе генетических тестов. Отмечено, что в настоящее время проведение предиктивного генетического тестирования МФЗ перспективно в отношении тех заболеваний, патогенез которых связан с одиночными генами, подчиняющимся менделевским законам наследования. В этом случае предиктивное генетическое тестирование представляет интерес с точки зрения профилактики, индивидуального лечения и прогноза заболевания. При рассмотрении вопроса о внедрении предиктивного генетического тестирования в систему общественного здравоохранения наряду с клинической и экономической эффективностью необходимо учитывать риски здоровью населения. Преимущества генетического тестирования как персонализированных медицинских услуг должны превалировать над риском, связанным с его проведением. Развитие методологии оценки и прогнозирования рисков в случае проведения предиктивного генетического тестирования, а также совершенствование методов управления рисками позволит достичь главной цели - повысить эффективность системы здравоохранения.
Молекулярная медицина. 2020;18(6):3-10
pages 3-10 views

Молекулярные механизмы развития резистентности при целевом воздействии на молекулярные мишени на примере меланомы кожи

Рукша Т.Г., Земцов Д.С., Лаврентьев С.Н., Палкина Н.В., Есимбекова А.Р.

Аннотация

Меланома кожи является крайне гетерогенным злокачественным новообразованием, что обеспечивало традиционно низкую эффективность химиотерапевтических противоопухолевых препаратов. В 2002 г. было выявлено, что порядка 50% меланом имеют соматическую мутацию в онкогене BRAF, приводящую к неконтролируемой активации сигнального каскада митогенактивируемых протеинкиназ, тем самым играя важную роль в обеспечении пролиферации и выживаемости опухолевых клеток. Патогенетический подход, нацеленный на блокирование эффектов мутации данного гена, казался обоснованным способом повышения эффективности терапии заболевания. Тем не менее эффективность данного лечения у многих пациентов ограничена в среднем шестью месяцами из-за развития резистентности приобретенного генеза. Приобретенная резистентность опухолевых клеток, как правило, связана с реактивацией сигнальных каскадов, участвующих в регуляции клеточной пролиферации. Помимо приобретенной резистентности, у ряда пациентов с BRAF-положительной меланомой наблюдается внутренняя резистентность, обусловленная, в частности, мутациями генов-супрессоров опухолевого роста. Это обусловливает актуальность исследования молекулярных механизмов опухолевого роста, в том числе, функционирования механизмов внутриклеточной сигнализации. Понимание данных процессов позволит разрабатывать более эффективные стратегии лечения онкологических заболеваний. В статье представлен обзор литературы и собственных данных, а также результаты клинических исследований о характере механизмов резистентности и стратегий их устранения.
Молекулярная медицина. 2020;18(6):11-18
pages 11-18 views

Молекулярно-генетические механизмы возникновения воспалительных заболеваний кишечника и их биохимические маркеры

Мякишева Ю.В., Колесова Т.А., Халитова Ю.А.

Аннотация

Язвенный колит и болезнь Крона представляют одну из самых актуальных проблем современной медицины. Несмотря на то, что много внимания уделяется разработке и внедрению высокотехнологических методов диагностики, воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) приобретают тенденцию к увеличению распространенности и заболеваемости. В литературном обзоре представлены сведения о молекулярно-генетических механизмах формирования ВЗК, биохимических маркерах ВЗК и их прогностическом значении. Показано, что точное представление о молекулярных основах развития ВЗК на сегодняшний день отсутствует, что усложняет разработку патогенетически аргументированных методов диагностики и прогнозирования риска развития и особенностей клинического течения язвенного колита и болезни Крона. Это приводит к развитию осложнений, требующих оперативного вмешательства, и неблагоприятному медико-социальному прогнозу. Возможно, механизмы развития данных заболеваний вызваны определенными нуклеотидными полиморфизмами генов, при определенном сочетании их с иммунологическими, средовыми факторами и микробной флорой. При этом диагностическая и прогностическая значимость генетических, биохимических, средовых особенностей, связанных с риском развития ВЗК, клинической картиной и эффективностью терапии, имеют значимые отличия у пациентов разных стран и регионов, что, в том числе препятствует адекватной оценке результатов молекулярно-генетического тестирования при проведении диагностики и прогнозирования ВЗК.
Молекулярная медицина. 2020;18(6):19-25
pages 19-25 views

Особенности обмена железа у пациентов с туберкулезом легких (обзор литературы)

Бородулина Е.А., Яковлева Е.В.

Аннотация

Железо является эссенциальным микроэлементом не только для организма человека, но и для некоторых микроорганизмов, в том числе микобактерии туберкулеза (МБТ). Являясь строгими аэробами, МБТ получают железо из организма человека при помощи системы переносчиков-сидерофоров. Дефицит железа - наиболее распространенный дефицит микроэлементов. В организме здорового человека содержится в среднем 3-5 г железа, которое играет ключевую роль во многих процессах метаболизма. На клеточном уровне железо необходимо для функционирования ферментов, участвующих в биосинтезе нуклеиновых кислот, истощение внутриклеточного пула железа ведет к апоптозу клетки. Описано >20 белков, участвующих в метаболизме железа и поддержании его гомеостаза. Наибольшее значение имеют трансферрин и его рецепторы, ферритин, ферропортин и другие белки-транспортеры, ферроксидазы. По данным литературы, для пациентов с туберкулезом характерно развитие анемии хронических заболеваний и повышение уровня гепсидина, а также ферритина и лактоферрина в сыворотке крови. Проблема влияния МБТ на показатели обмена железа в организме человека по-прежнему остается недостаточно изученной и актуальной, поскольку идентификация остающихся неизвестными процессов получения и усвоения железа МБТ откроет возможности влияния на эти процессы с целью разработки новых методов лечения больных туберкулезом.
Молекулярная медицина. 2020;18(6):26-30
pages 26-30 views

Стандартизация метода мультитаргетной однонуклеотидной элонгации для молекулярно-генетического исследования цитологического материала при новообразованиях щитовидной железы

Федорова П.А., Назаров В.Д., Мусаелян А.А., Лапин С.В., Борискова М.Е., Фарафонова У.В., Эмануэль В.Л.

Аннотация

Рак щитовидной железы (РЩЖ) занимает первое место по распространенности среди злокачественных новообразований органов эндокринной системы. Группу наиболее сложных для диагностики случаев составляют новообразования с цитологическими категориями Bethesda III-V. Молекулярно-генетическое тестирование может стать инструментом, дополняющим рутинные цитопатологические исследования и оптимизировать диагностику РЩЖ. Цель исследования. Разработка панели для обнаружения точечных мутаций в цитологическом материале новообразования щитовидной железы с помощью метода МОЭ. Материалы и методы. В исследование были включены 52 пациента с новообразованием щитовидной железы. Пациенты были разделены на группы по принадлежности к IV-VI категории по классификации Bethesda. Первую группу составляли 24 человека, вторую - 7, третью - 21 человек. Цитологический материал представлен смывом с иглы тонкоигольной аспирационной биопсии. Генетическое тестирование проводилось с помощью технологии мультитаргетной однонуклеотидной элонгации (МОЭ). Было создано 3 панели с наиболее распространенными мутациями при РЩЖ: мутации в генах BRAF, KRAS, NRAS, HRAS. Для 25 пациентов получены результаты постоперационного гистологического исследования: 11 образцов папиллярного РЩЖ, 9 образцов фолликулярного варианта папиллярного рака и 5 - фолликулярной аденомы. Результаты. С помощью метода МОЭ удалось детектировать мутации в цитологическом материале, их доля составила 39%, из них BRAFV600Eобнаружена в 29% образцов, а мутация NRASQ6IR - в 10%. Для верификации метода были использованы положительные и отрицательные контрольные образцы, подтвержденные методом ПЦР. Во всех пробах наблюдалось полное соответствие полученных результатов при молекулярно-генетическом исследовании методом МОЭ. Заключение. МОЭ является высокочувствительным методом, позволяющим в относительно короткие сроки осуществить комплексный подход к поиску мутаций, что особенно важно при диагностике РЩЖ.
Молекулярная медицина. 2020;18(6):31-37
pages 31-37 views

Модель SPR иммуносенсора для определения аутоантител к глутатион-трансферазе в образцах сыворотки крови

Ершов П.В., Калужский Л.А., Иванов А.С.

Аннотация

Введение. Количественное определение и изотипирование аутоантител к клинически значимому белку - глутатион-S-траснферазе в образцах сыворотки крови актуально для мониторинга и прогноза динамики аутоиммунных процессов. Цель исследования. Целью настоящего исследования была адаптация оптического биосенсора поверхностного плазмонного резонанса (Surface Plasmon Resonance, SPR) для детекции взаимодействий глутатион-S-трансферазы (GST) и антител к ней в модельных экспериментах с использованием образцов сыворотки крови. Методы. Для детекции комплексов «антиген - антитело» был использован метод SPR. Эксперименты выполняли по схемам прямой регистрации взаимодействий, «усиления сигнала» и «конкурентного ингибирования». Результаты. Впервые было показано, что существует принципиальная возможность SPR анализа для детекции поликлональных антител против GST в образцах сыворотки и определения изотипов связавшихся антител со следующими параметрами иммуносенсора: а) уровень иммобилизации GSTна чипе CM5 составил 4-4,5 нг/мм2; б) падение способности GST связывать антитела за биосенсорный цикл при использовании регенерационного раствора 10мМ глицин-НCl (pH 1,5) было 0,1-0,3%; диапазон линейности 30-325нМ; в) содержание сыворотки в анализируемых образцах 10% (по объему). Заключение. Таким образом, адаптация SPR биосенсоров линейки Biacore (GE Healthcare, США) под серийные анализы образцов сыворотки для мониторинга наличия и динамики аутоантител к белкам организма человека (в том числе к GST) открывает новые пути развития диагностического инструментария в биомедицинских и клинических исследованиях.
Молекулярная медицина. 2020;18(6):38-43
pages 38-43 views

Взаимосвязь окислительной модификации белков и активности лизосомальных цистеиновых протеиназ плазмы крови и лейкоцитов при болезни Альцгеймера

Енгалычева М.Г., Короткова Н.В., Петров Д.С., Соколов В.А., Рябков А.Н.

Аннотация

Введение. Выявление взаимосвязей между степенью выраженности окислительного стресса и активностью катепсинов в тканях, легкодоступных для диагностики болезни Альцгеймера (плазма и клетки крови), могут быть полезны для понимания патогенеза заболевания, ранней диагностики и мониторинга течения патологии. Цель: выявление корреляционных связей между уровнем окислительной модификации белков и активностью лизосомальных цистеиновых протеиназ плазмы и лейкоцитов пациентов с болезнью Альцгеймера в сравнении с аналогичными показателями у пациентов, не имеющих признаков нейродегенерации. Методы. Спектрофотометрическое определение в плазме и лейкоцитах (полиморфноядерных и моноядерных) у пациентов с болезнью Альцгеймера, и лиц без признаков нейродегенерации, уровня карбонильных производных белков, спектрофлуорометрическое определение активности лизосомальных цистеиновых катепсинов, анализ корреляционных взаимосвязей между показателями. Результаты. В лейкоцитах при болезни Альцгеймера обнаружена отрицательная корреляция средней степени выраженности между активностью катепсина Н и уровнем продуктов окислительной модификации белка. У пациентов с деменцией сосудистого генеза выявлена отрицательная корреляция средней силы для катепсина B и L в полиморфноядерных лейкоцитах. Аналогичная тенденция и в группе сравнения (пациенты без признаков деменции и нейродегенерации). Также в этой группе обнаружена положительная корреляция средней степени между активностью катепсина L и уровнем маркеров окислительного стресса в плазме крови. По результатам изложенного сделаны следующие выводы: • между активностью катепсина Н и уровнем окислительной модификации белков выявлена умеренная отрицательная корреляция в лейкоцитах пациентов с болезнью Альцгеймера; • активность катепсинов B и L отрицательно коррелирует с уровнем окислительной модификации белков в полиморфноядерных лейкоцитах пациентов с деменцией сосудистого происхождения и у пациентов, не имеющих признаков деменции и нейродегенерации; • активность катепсина L прямо пропорционально коррелирует с уровнем окислительной модификации белка в плазме крови пациентов без признаков деменции и нейродегенерации.
Молекулярная медицина. 2020;18(6):44-51
pages 44-51 views

Протекторное влияние биорегуляторных пептидов на развитие органотипической культуры тканей в присутствии цитостатика

Рыжак Г.А., Чалисова Н.И., Ивко О.М., Заломаева Е.С., Иванова П.Н.

Аннотация

Введение. Актуальной задачей медицины является устранение побочных явлений при использовании лекарственных препаратов. Цитостатики, ингибирующие размножение клеток, применяются в клинике для подавления опухолевого роста. Однако при таком воздействии на организм наблюдаются и побочные эффекты, связанные с апоптозом нормальных клеток. Целью исследования было изучение влияния биорегуляторных пептидов на уменьшение ингибирующих эффектов цитостатиков в культуре тканей различного генеза. Методы - органотипическое культивирование тканей коры головного мозга, селезенки, почки крыс линии Wistar в присутствии цитостатика циклофосфана (ЦФ), а также комплексного и синтезированного пептидов. Результаты. При совместном действии ЦФ и комплексного пептида тималина или синтезированного пептида KE ингибирующее влияние цитостатика на клеточную пролиферацию в культуре тканей различного генеза уменьшается на 14-28%. Заключение. Полученные данные о протекторном влиянии биорегуляторных пептидов создают базу для их дальнейшего изучения в качестве лекарственных средств, предназначенных для устранения побочного действия цитостатической терапии. Такие препараты могут быть использованы в клинической практике для лечения онкологических больных, получающих цитостатическую терапию.
Молекулярная медицина. 2020;18(6):52-56
pages 52-56 views

Экспрессия факторов, активируемых гипоксией, ростового фактора VEGF, рецептора VEGFR2 и карбоангидразы IX в ткани папиллярного рака щитовидной железы и метастазах опухоли

Спирина Л.В., Малышева К.С., Чижевская С.Ю., Кондакова И.В., Ковалева И.В.

Аннотация

Введение. Молекулярные механизмы развития опухолевой патологии щитовидной железы (ЩЖ) связаны с активацией ангиогенеза и развитием гипоксии, что способствует пролиферации, инвазии и прогрессированию заболевания. Однако до сих пор неизвестны биологические особенности развития заболевания, связанные с вовлечением регионарных лимфатических узлов (ЛУ). Цель исследования. Изучение экспрессии транскрипционных факторов HIF-1, HIF-2, VHL, ростовых факторов VEGF, CAIX, рецептора VEGFR2 в ткани доброкачественных и злокачественных опухолей ЩЖ, а также в ткани метастазов. Материал и методы. В исследование были включены 40 пациентов с патологией ЩЖ, получавших лечение в отделении опухолей головы и шеи Томского НИИ онкологии Томского НИМЦ. Стадия T1-2N0-2M0 наблюдалась у 18 пациентов, T3-4N0-2M0 - у 22 больных. Регионарные метастазы были диагностированы у 19 пациентов, группа без регионарных метастазов включала 21 больного. Уровень экспрессии генов транскрипционных факторов HIF-1, HIF-2, VHL, ростовых факторов VEGF, CAIX, рецептора VEGFR2 оценивали при помощи количественной обратной транскриптазной ПЦР в режиме реального времени (RT-qPCR). Результаты. В работе выявлено повышение уровня HIF-1, HIF-2 в ткани злокачественной опухоли ЩЖ по сравнению с пациентами с доброкачественными опухолями. Экспрессия молекулярных маркеров в ткани папиллярного рака ЩЖ (РЩЖ) не была связана с клинико-морфологическими параметрами заболевания. В ткани метастазов ЩЖ отмечено снижение уровня мРНК VHLuVEGF по сравнению с первичной опухолью. У пациентов с папиллярным РЩЖ с повышенным уровнем мРНК VHL (>1) экспрессия HIF-1, HIF-2 и VEGF, CAIX выше по сравнению с больными с пониженным уровнем VHL (<1). При этом частота распределения в зависимости от уровняэкспрессии белка VHL практически не отличаются в группах пациентов с разным размером опухоли, и распространением заболевания в регионарные ЛУ. Заключение. Выявлено значение молекулярных маркеров, ассоциированных с ангиогенезом: транскрипционных факторов HIF-1, HIF-2, VEGF, VEGFR2 и CAIXв развитии доброкачественных и злокачественных опухолей ЩЖ, а также в распространении заболевания. Формирование метастазов в регионарных ЛУ опосредуется изменением экспрессии белка VHL и ростом экспрессии ангиогенных факторов.
Молекулярная медицина. 2020;18(6):57-64
pages 57-64 views