medgenМедицинская генетикаMedical Genetics2073-7998Publishing House «Genius Media» LLC10.25557/2073-7998.2022.07.24-29medgen-2100Research ArticleКРАТКОЕ СООБЩЕНИЕBRIEF REPORTМежгенные взаимодействия при заболеваниях с нарушениями когнитивных функций человекаGene-Gene Interactions study of diseases with decline human cognitive functionsБочароваА. В.BocharovaA. V.anna.bocharova@medgenetics.ruМарусинА. В.MarusinA. V.noemail@neicon.ruМакееваО. А.MakeevaO. A.noemail@neicon.ruЖуковаИ. А.ZhukovaI. A.noemail@neicon.ruЖуковаН. Г.ZhukovaN. G.noemail@neicon.ruФедоренкоО. Ю.FedorenkoO. Yu.noemail@neicon.ruИвановаС. А.IvanovaS. A.noemail@neicon.ruСемкеА. В.SemkeA. V.noemail@neicon.ruСтепановВ. А.StepanovV. A.noemail@neicon.ruНаучно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияResearch Institute of Medical Genetics, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of SciencesRussian FederationЦентр клинических исследований «Неббиоло»РоссияNebbiolo Centre for Clinical TrialsRussian FederationЦентр клинических исследований «Неббиоло»; Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияNebbiolo Centre for Clinical Trials; Siberian State Medical UniversityRussian FederationНаучно-исследовательский институт психического здоровья, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияMental Health Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2022081220222172429Copyright © Бочарова А.В., Марусин А.В., Макеева О.А., Жукова И.А., Жукова Н.Г., Федоренко О.Ю., Иванова С.А., Семке А.В., Степанов В.А., 20222022Бочарова А.В., Марусин А.В., Макеева О.А., Жукова И.А., Жукова Н.Г., Федоренко О.Ю., Иванова С.А., Семке А.В., Степанов В.А.Bocharova A.V., Marusin A.V., Makeeva O.A., Zhukova I.A., Zhukova N.G., Fedorenko O.Y., Ivanova S.A., Semke A.V., Stepanov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/2100

Проведен анализ межгенных взаимодействий в отношении риска развития шизофрении (в популяции русских и казахов) и болезни Альцгеймера (в популяции русских) методом снижения многомерной размерности (Multifactor Dimensionality Reduction, MDR). Были установлены 16 сочетаний генотипов, ассоциированых с высоким или низким риском развития шизофрении или болезни Альцгеймера: 7 сочетаний генотипов генов VRK2, ZNF804A, ZFP67P для шизофрении в русской популяции, 7 сочетаний генотипов генов KCNB2, ZFP64P, NRIP1 для шизофрении в казахской популяции, два сочетания генотипов генов APOE и CSMD1 для болезни Альцгеймера в русской популяции. Результаты работы говорят о том, что важную роль в процессе развития патологии при заболеваниях с нарушениями когнитивных функций играет совокупный вклад рисковых вариантов генов.

An analysis of intergenic interactions in relation to the risk of developing schizophrenia (in the population of Russians and Kazakhs) and Alzheimer’s disease (in the population of Russians) was carried out using the Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) method. 16 combinations of genotypes associated with a high or low risk of developing schizophrenia or Alzheimer’s disease were identified: 7 combinations of genotypes of the VRK2, ZNF804A, ZFP67P genes for schizophrenia in the Russian population, 7 combinations of genotypes of the KCNB2, ZFP64P, NRIP1 genes for schizophrenia in the Kazakh population, two combinations of genotypes APOE and CSMD1 genes for Alzheimer’s disease in the Russian population. The results of the work indicate that the cumulative contribution of risk gene variants plays an important role in the development of pathology in diseases with cognitive impairment.

когнитивные функцииболезнь Альцгеймерашизофрениямежгенные взаимодействияMALDI-TOF масс-спектрометрияcognitive functionsAlzheimer’s diseaseschizophreniagene-gene interactionsMALDI-TOF mass spectrometryReferencesManolio T.A., Collins F.S., Cox N.J. et al. Finding the missing heritability of complex diseases. Nature. 2009;461(7265):747-53. doi: 10.1038/nature08494.Manolio T.A., Collins F.S., Cox N.J. et al. Finding the missing heritability of complex diseases. Nature. 2009;461(7265):747-53. doi: 10.1038/nature08494.Eichler E.E., Flint J., Gibson G. et al. Missing heritability and strategies for finding the underlying causes of complex disease. Nat Rev Genet. 2010;11(6):446-50. doi: 10.1038/nrg2809.Eichler E.E., Flint J., Gibson G. et al. Missing heritability and strategies for finding the underlying causes of complex disease. Nat Rev Genet. 2010;11(6):446-50. doi: 10.1038/nrg2809.Ritchie M.D., Hahn L.W., Roodi N. et al. Multifactor-dimensionality reduction reveals high-order interactions among estrogen-metabolism genes in sporadic breast cancer Am J Hum Genet. 2001;69(1):138-47. doi: 10.1086/321276.Ritchie M.D., Hahn L.W., Roodi N. et al. Multifactor-dimensionality reduction reveals high-order interactions among estrogen-metabolism genes in sporadic breast cancer Am J Hum Genet. 2001;69(1):138-47. doi: 10.1086/321276.Motsinger, A.A., Ritchie M.D. Multifactor dimensionality reduction: an analysis strategy for modelling and detecting gene-gene interactions in human genetics and pharmacogenomics studies. Hum Genomics. 2006;2(5):318-28. doi: 10.1186/1479-7364-2-5-318.Motsinger, A.A., Ritchie M.D. Multifactor dimensionality reduction: an analysis strategy for modelling and detecting gene-gene interactions in human genetics and pharmacogenomics studies. Hum Genomics. 2006;2(5):318-28. doi: 10.1186/1479-7364-2-5-318.Martin E.R., Ritchie M.D., Hahn L. et al. A novel method to identify gene-gene effects in nuclear families: the MDR-PDT. Genet Epidemiol. 2006;30(2):111-23. doi: 10.1002/gepi.20128.Martin E.R., Ritchie M.D., Hahn L. et al. A novel method to identify gene-gene effects in nuclear families: the MDR-PDT. Genet Epidemiol. 2006;30(2):111-23. doi: 10.1002/gepi.20128.Gupta M., Chauhan C., Bhatnagar P. et al. Genetic susceptibility to schizophrenia: role of dopaminergic pathway gene polymorphisms. Pharmacogenomics. 2009;10(2):277-91. doi: 10.2217/14622416.10.2.277.Gupta M., Chauhan C., Bhatnagar P. et al. Genetic susceptibility to schizophrenia: role of dopaminergic pathway gene polymorphisms. Pharmacogenomics. 2009;10(2):277-91. doi: 10.2217/14622416.10.2.277.Lee J.J., Jo S.A., Park J.H. et al. Choline acetyltransferase 2384G>a polymorphism and the risk of Alzheimer disease. Alzheimer Dis Assoc Disord. 2012;26(1):81-7. doi: 10.1097/WAD.0b013e31821cbcaf.Lee J.J., Jo S.A., Park J.H. et al. Choline acetyltransferase 2384G>a polymorphism and the risk of Alzheimer disease. Alzheimer Dis Assoc Disord. 2012;26(1):81-7. doi: 10.1097/WAD.0b013e31821cbcaf.Geng S., Wang Y., Sun Y. et al. Gene- gene interaction between CYP2J2 and PPAR -γ gene on late-onset Alzheimer’s disease in the eastern Chinese Han population. Behav Brain Res. 2017;322(Pt B):362-367. doi: 10.1016/j.bbr.2016.07.010.Geng S., Wang Y., Sun Y. et al. Gene- gene interaction between CYP2J2 and PPAR -γ gene on late-onset Alzheimer’s disease in the eastern Chinese Han population. Behav Brain Res. 2017;322(Pt B):362-367. doi: 10.1016/j.bbr.2016.07.010.Sun Y., Kang G., Zhu X. et al. Association of MAD1L1 polymorphism (rs871925) with prenatal famine exposure and schizophrenia in a Chinese population: A case-control study. IUBMB Life. 2020;72(2):259-265. doi: 10.1002/iub.2160.Sun Y., Kang G., Zhu X. et al. Association of MAD1L1 polymorphism (rs871925) with prenatal famine exposure and schizophrenia in a Chinese population: A case-control study. IUBMB Life. 2020;72(2):259-265. doi: 10.1002/iub.2160.Lou X.Y., Chen G.B., Yan L. et al. A Generalized Combinatorial Approach for Detecting Gene-by-Gene and Gene-by-Environment Interactions with Application to Nicotine Dependence. Am J Hum Genet. 2007;80(6):1125-37. doi: 10.1086/518312.Lou X.Y., Chen G.B., Yan L. et al. A Generalized Combinatorial Approach for Detecting Gene-by-Gene and Gene-by-Environment Interactions with Application to Nicotine Dependence. Am J Hum Genet. 2007;80(6):1125-37. doi: 10.1086/518312.Chen G.B., Xu Y., Xu H.M. et al. Practical and theoretical considerations in study design for detecting gene-gene interactions using MDR and GMDR approaches. PLoS One. 2011;6(2):e16981. doi: 10.1371/journal.pone.0016981.Chen G.B., Xu Y., Xu H.M. et al. Practical and theoretical considerations in study design for detecting gene-gene interactions using MDR and GMDR approaches. PLoS One. 2011;6(2):e16981. doi: 10.1371/journal.pone.0016981.Степанов В.А., Бочарова А.В., Марусин А.В. и др. Репликативный анализ ассоциаций генетических маркеров когнитивных признаков с болезнью Альцгеймера в российской популяции. Молекулярная биология. 2014;48(6):952-962.Степанов В.А., Бочарова А.В., Марусин А.В. и др. Репликативный анализ ассоциаций генетических маркеров когнитивных признаков с болезнью Альцгеймера в российской популяции. Молекулярная биология. 2014;48(6):952-962.Бочарова А.В., Степанов В.А. Генетическое разнообразие популяций Северной Евразии по маркерам, ассоциированным с заболеваниями, нарушающими когнитивные функции человека. Генетика. 2021: 57,9: 1062-1072.Бочарова А.В., Степанов В.А. Генетическое разнообразие популяций Северной Евразии по маркерам, ассоциированным с заболеваниями, нарушающими когнитивные функции человека. Генетика. 2021: 57,9: 1062-1072.Bocharova A., Vagaitseva K., Marusin A. et al. Association and Gene-gene Interactions Study of Late-onset Alzheimer’s Disease in the Russian Population. Genes. 2021;12:1647. https://doi.org/10.3390/genes12101647Bocharova A., Vagaitseva K., Marusin A. et al. Association and Gene-gene Interactions Study of Late-onset Alzheimer’s Disease in the Russian Population. Genes. 2021;12:1647. https://doi.org/10.3390/genes12101647

The authors declare that there are no conflicts of interest present.