Том 6, № 1 (2006)

В решении проблем инфекционной патологии человека молекулярно-генетические технологии играют все более существенную и результативную роль. Генная инженерия используется для создания вакцин. Рекомбинантные интерфероны применяются для лечения хронических вирусных гепатитов. Генодиагностика обеспечивает возможность оперативной и высокочувствительной индикации любого инфекционного агента в биопробах и внешней среде и мониторинг терапии. Целесообразно интенсифицировать внедрение молекулярно-генетических исследований в практику здравоохранения РФ.

Представлены данные самых последних исследований по проблеме птичьего гриппа. Эпидемия птичьего гриппа в Сибири летом 2005 г. сильно обострила эпидемическую обстановку не только в регионе но и во всем мире. В связи с этим возникла необходимость в более углубленном понимании проблемы и. самое главное, свойств вирусов гриппа типа А. В настоящее время стало очевидным что отсутствие даже краткосрочного прогноза эволюционной изменчивости вирусов гриппа сделает медицину «заложницей» неожиданностей, которые преподносят вирусы гриппа год от года. Поэтому основные усилия необходимо сконцентрировать на изучении возможностей прогнозирования времени появления пандемических вирусов и их свойств. В данной статье предпринимаются попытки анализа свойств генома вирусов гриппа типа А и основ генетического прогнозирования пандемии гриппа в мире.

В настоящей работе обобщен опыт научного сотрудничества в области генодиагностики с различными клиниками медицинского университета в области выявления инфекций (вирусов и плохо культивируемых бактерий). Особое внимание уделяется результатам разработки и применения методов ДНК-диагностики анаэробной микрофлоры периодонта (B. Forsythi, P. Gingivalis, A. Actinomycetemcomitans), которые были апробированы при обследовании 2000 человек. Доля проб, позитивных по данным микробам, существенно повышалась с возрастом, начиная с группы 6-7 лет, особенно в период с 15 до 35 лет, достигая максимума в 65 лет и старше.

Важное направление исследований - исследование частых генных вариантов, предрасполагающих к опухолевым процессам. При изучении частоты промоторных вариантов генов ММР-1 и -3 у 170 больных с лейомиомой матки нами выявлены достоверные корреляции между вариантом 2G гена ММР-1, темпами роста лейомиомы матки и развитием аденомиоза. Таким образом, показано, что генотип ММР-1 при лейомиоме матки следует учитывать в качестве фактора прогноза течения заболевания.

Кроме того, нами исследованы взаимосвязи между неблагоприятным генотипом вируса гепатита С и экспрессией mРНК хемокинов IL-8, MIP-1β и RANTES у больных хроническим гепатитом С. Выявлена достоверно повышенная экспрессия RANTES в группе пациентов с неблагоприятным генотипом 1b. В статье оцениваются перспективы изучения генного полиморфизма генов цитокинов, хемокинов и их рецепторов как прогностических маркеров иммунного ответа при сепсисе, гепатите С, папиллома-вирусной инфекции. Необходимы дальнейшая валидация и разработки стандартных тест-систем для множественного генотипирования.

Проведенные исследования позволили разработать новые подходы к диагностике профессиональных заболеваний органов дыхания с учетом характера действия производственных факторов, пересмотреть некоторые патогенетические механизмы их развития, внедрить комплексные методы лечения с применением иммунокоррегирующей терапии, антиоксидантной защиты при действии фиброгенной пыли, а также скрининговые программы решения социальной защиты. Показали зависимость развития пылевой патологии не только от концентраций вдыхаемой пыли, времени экспозиции, но и от генетического фона, что позволило подойти к реализации проблемы прогнозирования заболеваний органов дыхания у работающих в условиях воздействия различных концентраций пыли с целью их предупреждения, а также разработать ряд лечебно-профилактических и медико-реабилитационных мероприятий.

Цель: разработка преемственной организационной системы помощи женщинам детородного возраста, страдающим бронхиальной астмой, и подходов к первичной профилактике аллергических заболеваний у рожденных ими детей.

Материалы и методы: обследование и лечение пульмонологом и акушером-гинекологом 250 беременных, страдающих бронхиальной астмой, неонатологом и педиатром 185 рожденных ими детей, проведение на всех этапах мероприятий по первичной профилактике заболеваний аллергического круга у детей. Матерям проводится спирометрия, общая плетизмография, исследование генов GSTT1, GSTM1 методом PCR; акушером-гинекологом осуществляется клиническое наблюдение, динамическое ультразвуковое исследование, допплерометрия, исследование системы гемостаза. Детям проводится клинико-генетическое исследование.

Результаты: беременные, страдающие бронхиальной астмой, направляются к пульмонологу. Разрабатывается индивидуальный план профилактики и лечения, направленный на улучшение состояния здоровья беременной, предотвращение обострений, что позволяет снизить частоту развития гестозов, хронической плацентарной недостаточности, угрозы прерывания беременности, угрожающих выкидышей, преждевременных родов. Разработан комплекс мероприятий по первичной профилактике аллергических заболеваний у детей, которые осуществляются уже в период беременности матери. Новорожденному проводится оценка генетической предрасположенности к аллергическим заболеваниям, даются рекомендации по развитию толерантности, разобщению с аллергенами Дети находятся на диспансерном учете у неонатолога, а с годовалого возраста - у педиатра. Генотипы GSTM1 0/0 и GSTT1 0/0 являются факторами риска развития бронхиальной астмы.

В работе представлены данные об иммуногенетических ассоциациях сахарного диабета (СД) 1 типа, диффузного токсического зоба (ДТЗ) и аутоиммунного тиреоидита (АИТ) с генами HLA II класса. Проведено молекулярное типирование генов II класса методом полимеразной цепной реакции у 65 больных с СД 1 типа, у 67 - с ДТЗ и у 74 - с АИТ. Показана общая иммуногенетическая основа этих органоспецифических аутоиммунных эндокринных заболеваний: предрасполагающей специфичностью к их развитию является HLA-DRB1*03 и его межлокусное сочетание с DQB1*0201, DQA1*0501, кроме того, для больных СД 1 типа - наличие в генотипе DRB1*04, DQB1*0201, DQB1*0302, DQA1*0301. В группе же пациентов с ДТЗ частота встречаемости специфичности HLA-DRBV03 среди больных с эндокринной офтальмопатией превышает данные по группе ДТЗ в целом. Выявлен также ряд HLA-специфичностей, являющихся протективными в отношении развития изученных заболеваний. Полученные данные важны для ранней и своевременной диагностики, прогнозирования течения и возникновения таких распространенных аутоиммунных эндокринных заболеваний, как ДТЗ, АИТ и, в особенности, СД 1 типа.

Дефекты гена BRCA1 ассоциированы с наследственным раком молочной железы (РМЖ). В данной работе изучалась встречаемость мутации BRCA1 5382insC у 1001 пациентки с РМЖ и 822 здоровых женщин разного возраста. Носительство аллеля BRCA1 5382insC устанавливалось посредством аллель-специфической ПЦР в режиме реального времени. Наибольшая частота мутации BRCA1 5382insC выявлена у пациенток с тремя клиническими признаками семейного рака: билатеральный РМЖ, молодой (≤40 лет) возраст и наличие РМЖ у кровных родственников (25.0%). В случайной выборке больных с монолатеральным РМЖ встречаемость варианта 5382insC составила 3.7%. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности использования данного теста в условиях онкологической клиники.

Невральные амиотрофии представляют собой гетерогенную группу генетически детерминированных заболеваний нервной системы, которые проявляются множественным поражением периферических нервов и различаются типом наследования, отчетливым клиническим полиморфизмом, разным темпом нарастания симптомов, особенностью электронейромиографических и морфологических изменений. По предложению Дика (1975 г.) наследственные моторно-сенсорные невропатии были разделены на семь типов. Клиническая практика показывает, что. очевидно, формы невральных амиотрофий могут быть более многообразны.

Фенотипическое разнообразие организмов определяется не только последовательностью нуклеотидов в ядерном геноме, но и признаками, кодируемыми митохондриальной ДНК. а также эпигенетическими факторами. Примером фенотипических различий между близкими родственниками, не зависящих от ядерного генома, являются нарушения энергетического обмена, наследуемые по материнской линии. Проявлениями эпигенетической регуляции активности ядерных генов являются родительский импринтинг и инактивация Х-хромосомы. Регуляция включает вариации метилирования ДНК и/или введение сателлитных ДНК в регулируемые области ядерного генома.

В онкогенезе и прогрессии заболевания участвуют множество генов и сигнальных путей. Понимание молекулярных механизмов, вовлеченных в эти процессы, необходимо для надежной диагностики и успешного лечения онкологических заболеваний. Быстрым и эффективным методом, позволяющим одновременно оценивать экспрессию тысячи генов и выявлять среди них потенциально опухолевоспецифичные. является метод множественного параллельного анализа экспрессии генов (МПАЭ). С целью поиска генов-кандидатов на роль маркеров для диагностики и прогноза течения заболевания, нами были получены профили экспрессии более чем 200 генов, кодирующих протеин-тирозин-киназы и фосфатазы, в опухолевых и нормальных тканях пациентов с раком предстательной железы (РПЖ) и карциномой почки (КП). Среди генов с ярко выраженной экспрессией в нормальной ткани почки, был выявлен ген DUSP9. С целью подтверждения этого феномена, используя метод обратной транскрипции, сопряженной с полимеразной цепной реакцией (ОТ-ПЦР), была проанализирована экспрессия DUSP9 в 26 парных образцах нормальной и опухолевой ткани почки человека. Показано, что КП характеризуется подавлением транскрипции мРНК гена DUSP9 уже на ранних стадиях заболевания. Ген DUSP9 кодирует протеиновую биспецифическую фосфатазу МКР-4. Биологическая роль МКР-4 и инактивация ее экспрессии в процессе карциногенеза свидетельствуют в пользу возможной антион-когенной функции этой фосфатазы. Анализ уровня мРНК другого гена, ADFP, также подтвердил данные МПАЭ об его ассоциации с КП. Увеличение экспрессии ADFP было выявлено у 68% пациентов со светлоклеточной карциномой. Полученные результаты позволяют рассматривать гены DUSP9 и ADFP в качестве потенциальных маркеров для диагностики КП и терапии этого заболевания.

Наиболее частым изменением структуры генов является так называемый полиморфизм единичных нуклеотидов (SNP - single-nucleotide polymorphism), связанный с заменами единичных нуклеотидов и определяющий функциональный полиморфизм различных генов, связанный с количественными изменениями их функционирования. Эти генетические различия вносят важный вклад в индивидуальные особенности развития защитных реакций и предрасположенность к целому ряду заболеваний. В первую очередь это касается генов регуляторных молекул воспаления, в состав которых входят цитокины семейства интерлейкина-1 (ИЛ-1). В настоящей работе исследована частота встречаемости аллелей, несущих точечные замены нуклеотидов в районе 5-го экзона гена ИЛ-1 бета (+3953), а также аллели гена рецепторного антагониста ИЛ-1 (РАИЛ), отличающиеся числом тандемных повторов по 86 пар оснований в районе интрона 2. Выявление полиморфизма осуществляли методом ПДРФ-ана-лиза продуктов ПЦР-амплификации специфических участков генома с использованием опубликованной структуры праймеров. Исследованный полиморфизм генов ИЛ-1 бета и РАИЛ оказался связан с изменениями синтеза цитокинов лейкоцитами периферической крови здоровых лиц. Обнаружены существенные различия в распределении указанных аллелей у больных хроническим гнойным риносинуситом (ХГРС). Одновременное присутствие нормальных вариантов этих генов встречалось в 10 раз чаще у здоровых лиц по сравнению с больными ХГРС (20,2% против 2,1% соответственно), в то время как сочетание полиморфных вариантов аллелей ИЛ-1 бета 1/2 и РАИЛ 2/2 оказалось почти в 15 раз чаще у больных (30,1%), чем у здоровых людей (2,1%). Приведенные данные свидетельствуют о том, что функциональный полиморфизм генов семейства ИЛ-1 приводит к изменениям продукции эндогенных цитокинов и играет важнейшую роль в предрасположенности к развитию гнойно-воспалительной патологии.

В работе представлен анализ данных литературы и многолетних собственных исследований относительно эколого-генетических проявлений отдаленных медицинских последствий острого или хронического воздействия на людей диоксина (включая диоксиновую патологию) на примере населения Южного Вьетнама, пострадавшего во время массированного военного применения диоксинсодержащих дефолиантов или длительно проживающего на загрязненных ими территориях. Приведены характеристики наиболее изученных эколого-генетических проявлений диоксиновой патологии и рассмотрены возможные механизмы их развития.

На основании клинических, клинико-генеалогических и молекулярно-генетических исследований выдвинута и теоретически обоснована концепция о двух основных патогенетических вариантах рака легкого: наследственном и экологическом. Злокачественные опухоли легкого при наследственном патогенетическом варианте заболевания протекают более агрессивно по сравнению с экологическим вариантом и характеризуются высокой частотой прорастания в соседние анатомические структуры и органы, крайне высоким потенциалом метастазирования в регионарные лимфатические узлы и отдаленные органы, преимущественно за счет множественных метастазов. Биологические особенности наследственного патогенетического варианта рака легкого в значительной степени отражаются на лечении больных. Больным, отягощенным факторами наследственности, по меньшей мере на 10% реже удается выполнить радикальные хирургические вмешательства на легком, им в большем проценте выполняются расширенные операции и в значительно меньшем проценте сберегательные операции. Выживаемость больных раком легкого с наследственным патогенетическим вариантом течения заболевания в течение 5 лет по крайней мере в 1,8 раза меньше, чем у больных при экологическом варианте рака легкого.

Генетика хирургического сепсиса определяется совокупным влиянием генетических факторов микропатогенов и генетических факторов организма-хозяина, переживающего критическое состояние. В результате индукции инфекционного процесса формируется патоген-ассоциированный молекулярный паттерн (ПАМП, РАМР), способный воздействовать на Tull-like receptors (TLR-4 для грамотрицательных бактерий и TLR-2 для грамположительных), вызывая сигнал тревоги в глубинных внутриклеточных структурах. Результатом фагоцитарной активности клеток моноцитарно-макрофагального звена становится выброс во внутренние среды организма-хозяина молекул-индукторов иммуногенеза (интерлейкинов) и системного воспалительного ответа (СВО). Среди них важная роль принадлежит факторам кВ (NF kB), Toll/IL-1 resistense (TIR) и др. При неблагоприятной для организма-хозяина направленности развития СВО в цитокиновый каскад включаются факторы, реализующие сценарии летального исхода - TRADD или FADD. Фенотип СВО зависит не только от соотношения провоспалительных и противовоспалительных цитокинов, но и от экзогенных либо «спонтанных» мутаций ДНК организма-хозяина. Направленность развития СВО определяет исход сепсиса.