Диссертация (1144820), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Н.И. Вавилова, 2006, Москва; 3-rd InternationalConference «Genomix, Proteomics, Bioinformatics and Nanotechnologies forMedicine»,2006,Novosibirsk,Russia;всероссийскойконференции«Перспективы фундаментальной геронтологии, 2006, Санкт-Петербург; VIEuropean Congress «International Association of Gerontology and Geriatrics»,2007, Saint-Petersburg, Russia; Conference for Yong Scientist, PhD Students andStudents on molecular biology and genetics, dedicated to 120th anniversary ofM.I.Vavilov, 2007, Kyiv, Ukraine; Донозология – 2007, 2007, Санкт-Петербург;XX International Congress of Genetics, 2008, Berlin, Germany; международномфорумепоНАНОТЕХНОЛОГИЯМRusnanotech08,2008,Москва;международном форуме по нанотехнологиям, 2009, Москва; девятомроссийском конгрессе «Инновационные технологии в педиатрии и детскойхирургии», 2010, Москва; SysPatho Workshop «Systems Biology andMedicine», 2012, Tsarskoe Selo, Saint-Petersburg, Russia; II всероссийскойнаучной конференции молодых ученых «Проблемы биомедицинской наукитретьего тысячелетия», 2012, Санкт-Петербург.Результаты диссертационного исследования внедрены в практикулечебной и учебной работы ФГБНУ «НИИ АГиР им.Д.О.Отта», СПбГУ,ИМБ РАН, ФГАУ «Научный центр здоровья детей» МЗРФ.Работа поддержана персональными грантами Правительства СанктПетербурга (2007, 2009, 2011, 2012, 2013), грантом BRHE Fellowshipcompetition 2006, Грантами Президента Российской Федерации (2008, 2012),ГрантомФедеральнойцелевойпрограммы«Научныеинаучно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., в рамкахреализации мероприятия № 1.2.2 Проведение научных исследованийнаучными группами под руководством кандидатов наук (2009-2011), а также37грантами на проведение исследований: ГК Федерального агентства по наукеи инновациям (I-04).
«Развитие и массовое применение новых технологийдиагностики социально-значимых заболеваний на основе молекулярныхметодов многопараметрического анализа», 2004-2007; ГК Федеральногоагентства по науке и инновациям № 02.512.11.2275: «Работы по проведениюпроблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научнотехнического задела в области живых систем с участием научныхорганизаций Украины» (шифр заявки «2009-02-1.2-00-01-002»), 2009-2010;РФФИ,09-04-13849-офи_ц«Разработкановыхметодическихиметодологических подходов к анализу генов системы свертывания крови ифибринолиза - важных патогенетических факторов риска детского иматеринского здоровья»; ГК Министерства науки и образования РФ №02.740.11.0698 «Проведение научных исследований коллективами научнообразовательных центров в области общей биологии и генетики» шифр«2010-1.1-141-042» по теме: «Роль организации и экспрессии генетическогоматериала в наследственной и ненаследственной изменчивости» и темаСПбГУ в рамках мероприятия 2 - «Проведение фундаментальных научныхисследований по областям знаний, обеспечивающим подготовку кадров вСПбГУ», шифр ИАС 1.38.79.2012 «Исследование молекулярно-генетическихдетерминант здоровья студентов, занимающихся физической культурой испортом в СПбГУ».ПубликацииПо теме диссертации опубликованы 69 научных работ, из них: 17статей в журналах по перечню ВАК Минобрнауки РФ, 4 статьи ввысокорейтинговых зарубежных рецензируемых журналах, индексируемых вScopus и WoS, 4 статьи в других изданиях, 3 патента и 1 монография.Результаты работы также включены в 2 монографии, в 1 методическиерекомендации для врачей.38Структура и объем диссертацииДиссертация изложена на 417 страницах машинописного текста,содержит 76 таблиц, иллюстрирована 40 рисункоми и состоит из следующихразделов: введения, обзора литературы, материалов и методов исследования,результатовисследованияиобсуждения,выводов,практическихрекомендаций и списка литературы, включающего 470 научных источников(94 – на русском языке и 346 – на иностранном) и 30 интернет-источников.39ГЛАВА I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ1.1.Факторы риска мультифакторных (комплексных) заболеваний.1.1.1.
Наследственная составляющая сложных болезней.Наибольшийпрогрессвгенетикемоногенныхисложных,мультифакторных заболеваний (МФЗ) заболеваний связан с достижениями врасшифровке первичной последовательности ДНК человека. Однако уже в2001 году стало очевидным, что патогенез многих моногенных заболеванийзависит от типа и локализации мутаций, от действия генов-модификаторов,которыевзначительнойстепениопределяютеёклиническуюгетерогенность (Баранов, Баранова, 2012). Такие модификаторы найденыдлявсехмоногенныхболезней.Выделенаотдельнаягруппа,такназываемых, олигогенных болезней, в патогенезе которых участвует сразунесколько разных генов (Баранов, Баранова, 2012).
Поиск генов, мутациикоторых являются причиной заболевания, как при моногенной, так и приолигогенной патолологии в эру NGS секвенирования продолжает оставатьсяосновной задачей «генной медицины» 21 века. Однако, несмотря на это,вектор исследований за последние 10 лет сместился от изучения единичныхгенов к анализу всего генома, т.е. от моногенной – к мультифакторнойпатологии (Баранов, Баранова, 2012).Уместно напомнить, что на долю собственно наследственныхзаболеваний, в том числе и олигогенных, приходится лишь около 1,5% всехболезнейчеловека.Остальныеже98-98,5%нозологийимеютмультифакторную природу (МФЗ), в генезе которых, помимо наследственнойкомпоненты, важное место принадлежит неблагоприятным факторамвнешней среды и эпигенетическим изменениям, регулирующим функциюгенома.К «внешним» факторам риска сердечно-сосудистых заболеванийможно отнести курение, злоупотребление алкоголем, ожирение, избытоксоли, диабет, гиподинамию, стрессовые ситуации и др.
К «внутренним»факторам - индивидуальную наследственную предрасположенность. Риск40мультифакторной патологии значимо возрастает при неблагоприятномсочетании «внешних» и «внутренних» факторов (Баранов и др., 2000).Известно, что именно геном человека определяет его наследственнуюпредрасположенность к тому или иному МФЗ (Баранов и др., 2000). Будетсправедливо отметить, что каждый человек генетически несовершенен и ужеприрождениинаследственнопредрасположенккакому-либоМФЗ,реализация которого в постнатальном периоде зависит от эпигенетическихизменений, обусловленных действием внешних факторов. Наследственнаяпредрасположенность обычно определяется действием одного, а чащенесколькимигенами«предрасположенности»-мутантнымигенами(аллелями), которые совместимы с рождением и жизнью в постнатальномпериоде, но при определенных неблагоприятных условиях способствуютразвитию того или иного заболевания (Баранов и др. 2000).
Подобные«генные комплексы» или «генетические модули» специфичны для каждойМФЗ (Пузырев, 2008; Баранов, 2009). Сравнительно ограниченное числобиохимических реакций, ключевых для поддержаниия гомеостаза указываетна преимущественное участие в подверженности к разным заболеваниямограниченного числа одних и тех же или сходных по функциям генов(Пузырев, 2008). В патогенезе МФЗ могут участвовать и рецессивные гены,которые не имеют прямого отношения к соответствующей болезни ивыступают в качестве модификаторов (Баранов, 2009).Главной характеристикой наследственной составляющей всех МФЗявляется наличие генетического полиморфизма (Баранов, 2009; O’Donnell,Nabel, 2011; Zeller et al., 2012).
Вместе с тем, важную роль в патогенезе МФЗотводят и экспрессии генов, и эпигенетическим факторам, регуляирующихих функции.Ранняя диагностика, профилактика и лечение МФЗ уверенно сталицентральными задачами в современной медицине. На их решениенаправлены основные силы и возможности геномной медицины.411.1.2. Генетический полиморфизм.Генетический полиморфизм определяется как наличие двух и болееальтернативных вариантов гена, встречающихся в популяции с частотой неменее1-5%.Вклассическойгенетикепонятие«генетическогополиморфизма» обычно применялось в большей степени для характеристикивариаций фенотипических особенностей организма (Инге-Вечтомов, 2014).После разработки и широкого внедрения методов молекулярной биологии иначала программы «ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА» это понятие стали относить квариациям (изменениям) непосредственно молекулы ДНК.В ряде случаев причиной генетического полиморфизма могут явитьсяизменения первичной структуры молекулы ДНК различного рода, такие как,однонуклеотидные замены, делеции, дупликации, нуклеотидные повторы.
Кпримеру, инсерционно-делеционный полиморфизм (287 п.о. в 16 интроне)гена ангиотензинпревращающего фермента (ACE) является одним измаркеров риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, таких какгипертония, ИБС, ИМ и других (см. также п. 1.5.1.2.2) (Глотов и др., 2007).1.1.3. Однонуклеотидные замены.Генетическийоднонуклеотиднымиполиморфизмзаменами–в95%SNP(отслучаевангл.связанsingleсnucleotidepolymorphism). SNP-полиморфизм, как правило, биаллельный. Частота SNP впопуляции определяется частотой минорной аллели.
На сегодняшний деньизвестно более 9 млн. SNPs (O’Donnell, Nabel, 2011; Zeller et al., 2012).Наиболее важной особенностью этих замен является то, что некоторые изних ассоциированы с наследственной предрасположенностью человека ктомуилииномузаболеванию.Поэтомупроблемагенетическогополиморфизма ДНК является одной из актуальных в современноймедицинской генетике. Количество исследований, связанных с анализомгенетическойпредрасположенностибыстроувеличивается.Особеннобольшее число работ в данной области сосредоточено на изучении сердечно42сосудистых заболеваний (Пузырев, 2003, 2008; Глотов, 2007; Баранов и др.,2009).1.1.4. Экзогенные факторы риска мультифакторных заболеваний иэпигенетическая регуляция экспрессии генов.В последние 5-7 лет в научном сообществе активно обсуждаетсяпроблема «недостающей наследуемости» (Баранов, 2010, 2011, Пузырев2012).Онасвязанаснесоответствиемрезультатовгенетическоготестирования с реальным фенотипом количественных признаков или сконкретным МФЗ.
Причины «недостающей наследуемости» могут бытьследующие (по Баранов, Баранова, 2012):- незначительный вклад в величину риска отдельных аллелей геновкандидатов;- трудности с оценкой вклада в патогенез МФЗ ген-генныхвзаимодействий (эффект эпистаза), эпигенетических изменений генома;- непонятное функциональное значение SNP, расположенных вне геновили белоккодирующих частей генома, но достоверно сцепленных с МФЗ;- недооценка повреждающего эффекта экзогенных факторов.Провести границу между вкладом экзогенных и эндогенных факторов впатогенез МФЗ крайне сложно, так как экспрессия генов регулируется какнаследственными факторами, так и факторами окружающей среды. Даженезначительные изменения в сайтах сплайсинга некодирующих РНК, а также«прямое» воздействие факторов транскрипции могут изменить экспрессиюгенов.Анализэкспрессиигенов-кандидатовсердечно-сосудистыхзаболеваний уже используют для прогноза риска ишемической болезнисердца ИБС при первых симптомах сердечной недостаточности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
