Дислипидемия - одно из наиболее распространенных метаболических нарушений, доминирующий фактор риска заболеваний сердечно-сосудистой системы. Своевременная диагностика и корректировка липидного профиля могут заметно снизить заболеваемость и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний. Обширная гетерогенная группа заболеваний приводит к устойчивым изменениям липидного профиля. Предлагаемый обзор включает в себя описание метаболизма липидов, молекулярных основ и клинических характеристик первичных моногенных дислипидемий. Мутации двадцати пяти генов являются причиной большинства моногенных дислипидемий. На основании изменений липидного профиля выделяют пять групп фенотипов с экстремальным отклонением уровней маркеров липидного профиля: с высоким и низким уровнем липопротеинов низкой плотности, с высоким и низким уровнем липопротеинов высокой плотности, с высоким уровнем триглицеридов. Для каждого фенотипа обозначены ассоциированные гены, указан ген с чаще всего выявляемыми мутациями. Подробно описаны молекулярные основы наиболее распространенной дислипидемии, характеризующейся существенным повышением уровня липопротеинов низкой плотности - семейной гиперхолестеринемии. Генетическое тестирование пациентов с дислипидемией дает возможность постановки точного диагноза, каскадного обследования и консультирования членов семьи пациента, ранней диагностики для предотвращения или более позднего проявления осложнений.

Выявление генетической причины наследственного заболевания является необходимым этапом дифференциальной диагностики, играет важную роль при оценке генетического риска, а в ряде случаев также помогает определить метод и тактику лечения. Выбор метода молекулярно-генетического тестирования может представлять большую трудность в связи наличием целого ряда преимуществ и ограничений у каждого из подходов. Методы различаются по диагностической эффективности, времени и стоимости исследования, причем эти показатели могут значительно отличаться при диагностике разных групп генетических заболеваний. Использование неподходящего метода может существенно увеличить время и стоимость диагностики. В последнее время всё больше данных указывает на высокую эффективность одного из подходов секвенирования нового поколения (next generation sequencing, NGS) - экзомного секвенирования для выявления генетической причины некоторых групп наследственных заболеваний. Экзомное секвенирование позволяет получить информацию об изменениях в кодирующих белки областях генов - экзонах. Проведение трио экзомного секвенирования в семьях дополнительно увеличивает эффективность такого анализа. В статье приведено обоснование случаев клинической и финансовой целесообразности назначения экзомного секвенирования. К таким случаям относятся: редкие генетические заболевания, генетически гетерогенные заболевания у детей 0-3 лет, недавно установленная связь гена с заболеванием, тестирование после отрицательного результата других исследований, для пренатальной диагностики, по финансовым причинам.

Поликистозная болезнь почек (ПП) является клинически и генетически гетерогенной группой заболеваний, может наследоваться как аутосомно-доминантно (АД), так и аутосомно-рецессивно (АР). К развитию АР ПП приводят мутации в гене PKHD1. Большинство мутаций при АД ПП находят в гене PKD1 (80-85%). Примерно в 15% случаев мутации выявляют в гене PKD2. Клиническое и генетическое разнообразие ПП требует поиска мутаций в нескольких генах, поэтому он является трудоемким, дорогостоящим и требует много времени. Метод массового параллельного секвенирования (МПС) позволяет проводить поиск мутаций в нескольких генах одновременно независимо от их размера. Проведен поиск мутаций в 254 семьях с ПП методом МПС с использованием панели, включающей гены PKHD1, PKD1, PKD2, HNF1B и GANAB. Два варианта в гене PKHD1 было идентифицировано в 49 семьях (19%), один вариант найден в 9 случаях (3,5%); в гене PKD1 обнаружено 62 варианта (24,5%), в гене PKD2 - 6 вариантов (2,5%), в гене HNF1B - 9 вариантов (3,5%). В 119 семьях, что составило 47%, мутации найдены не были. У больных из семей с генеалогически установленным АД типом наследования в большинстве случаев (39 из 66; 59%) выявлены варианты в гене PKD1, приводящие к ПП. Из 59 изолированных случаев ПП в 17% (10 человек) идентифицированы 2 варианта в гене PНKD1, в 20% (12 человек) - в гене PKD1. При неизвестном типе наследования (129 случаев) в 29,5% (38 чел.) найдены 2 варианта в гене PНKD1, в 8,5% (11 чел.) - в гене PKD1, в 3% (4 чел.) - в гене PKD2, в 4% (5 чел.) - в гене HNF1B. Таким образом, МПС относительно быстро позволяет проводить молекулярно-генетический анализ одновременно в нескольких генах у больных с признаками ПП.

Атеросклероз занимает лидирующую позицию в структуре заболеваемости и смертности среди всей сердечно-сосудистой патологии как в России, так и во всем мире. Имеются свидетельства того, что в развитии эндотелиальной дисфункции, являющейся первым этапом атерогенеза, помимо классических факторов риска также играют роль соматические мутации, а в атеросклеротических бляшках и пораженных сосудах отмечается повышенный уровень различных ДНК аддуктов. Однако остается открытым вопрос о фундаментальных основах роли соматических мутаций в патогенезе атеросклероза, что наиболее важно в условиях увеличения генотоксической нагрузки на организм человека, особенно в регионах с развитой промышленностью. Целью данного исследования явилось изучение особенностей секреции проатеросклеротических цитокинов IL-6 и IL-8 и экспрессии их генов в культурах первичных эндотелиальных клеток коронарной и внутренней грудной артерий, различающихся по степени подверженности атеросклерозу и экспонированных мутагеном алкилирующего механизма действия митомицином С. Концентрация изученных цитокинов в культуральной среде и уровень мРНК соответствующих генов измерялись методами количественной полимеразной цепной реакции и иммуноферментного анализа в двух временных точках - непосредственно после 6 часов экспозиции клеток митомицином С (первая временная точка) и после 6 часов экспозиции клеток мутагеном с последующими сутками культивирования в культуральной среде без митомицина С (вторая временная точка). Установлено, что в первой временной точке в экспонированных митомицином С культурах наблюдается статистически значимое снижение секреции и экспрессии гена IL8, а также снижение уровня мРНК гена IL6. Во второй временной точке, наоборот, концентрация и уровень мРНК гена IL8, а также генная экспрессия IL6 резко возрастали в культурах, экспонированных митомицином С по сравнению с неэкспонированным контролем (p<0,01), причем эндотелиальные клетки коронарной артерии, наиболее часто поражаемой атеросклерозом, были более чувствительны к мутагенному воздействию, чем эндотелиальные клетки внутренней грудной артерии, в наименьшей степени подверженной атерогенезу. Таким образом, впервые в эксперименте in vitro показаны мутаген-индуцированные изменения характера секреции и экспрессии генов проатеросклеротических цитокинов IL-6 и IL-8 в культурах первичных эндотелиальных клеток различных артерий человека.

Синдром удлиненного интервала QT (LQTS) представляет собой генетически детерминированное заболевание, характеризующееся удлинением интервала QT на электрокардиограмме, высоким риском жизнеугрожающих аритмий и внезапной сердечной смерти. Причиной данного синдрома являются мутации в генах, кодирующих белки ионных каналов, а также протеины, опосредованно связанные с ионными каналами. От 4,5 до 8% пациентов с LQTS имеют более одной мутации в генах, связанных с развитием каналопатий. Цель работы: описание двух клинических случаев пациентов с жизнеугрожающими аритмиями, у которых выявлено сочетание редких мутантных аллелей в генах, ассоциированных с LQTS. Клиническое обследование включало ЭКГ в 12 отведениях, ЭхоКГ, МРТ сердца с отсроченным контрастированием и суточное мониторирование ЭКГ (СМ ЭКГ). Генетическое тестирование выполнено методом высокопроизводительного секвенирования (NGS) с использованием набора реагентов «TruSight™ Cardio Sequencing Panel» (Illumina). Оба пациента без отягощенного семейного анамнеза имели злокачественные желудочковые тахиаритмии, которые потребовали имплантации кардиовертера-дефибриллятора. В результате проведенного генотипирования методом NGS у пациента с идиопатической желудочковой тахикардией выявлено сочетание замен в генах ANK2 (c.9161C>G, p.Ala3054Gly, rs139007578) и KCNE1 (c.253G>A, p.Asp85Asn, rs1805128). У пациента с идиопатической фибрилляцией желудочков обнаружен аллельный вариант также в гене ANK2 (c.1397C>T, p.Thr466Met, rs786205722) и дополнительная замена в гене SNTA1 (c.787G>T, (p.Ala263Ser), rs150576530). При наличии у пациентов нескольких генетических дефектов может наблюдаться «кумулятивный эффект» мутаций, фенотипически проявляющийся тяжелым течением заболевания с неблагоприятными исходами. Показано, что при генотипировании пациентов с идиопатическими жизнеугрожающими тахиаритмиями использование панелей с большим количеством генов, ассоциированных с сердечно-сосудистой патологией, является вполне оправданным. Комплексное исследование генов позволяет увеличить диагностическую и прогностическую ценность генетического скрининга.

Наследственные гемоглобинопатии, входят в группу заболеваний крови, называемых гемолитическими анемиями. В общем случае гемоглобинопатии развиваются из-за синтеза аномального гемоглобина. Гемолитические анемии встречаются примерно у 12% населения Земного шара. Данная статья посвящена результатам генетического скрининга новорожденных г. Баку с целью исследования частоты гемоглобинопатий. Обследованы 267 новорожденных, 143 мальчика и 124 девочки. Исследования проводились в 2018-2019 гг. методом изоэлектрофокусирования. В статье также изложены результаты молекулярной диагностики β-талассемии у новорожденных методом высокотемпературной аллель-специфической амплификации. По данным проведенного исследования наследственных гемоглобинопатий в сыворотке крови новорожденных гор. Баку установлено наличие структурно-аномальных гемоглобинов S и D и патологических аллелей генов α- и β-талассемий. Идентифицированы типы мутаций β-талассемий. Полученные результаты генетического скрининга позволят своевременно проводить лечение больных детей до проявления клиники заболевания.

Высокоточный количественный анализ профилей метилирования ДНК в опухолях лежит в основе эпигенетической диагностики, а также необходим для более полного и адекватного понимания молекулярных механизмов опухолеобразования. Тем не менее, результаты анализа метилирования ДНК часто содержат экспериментальные отклонения разного происхождения. Ранее мы предложили алгоритм для эффективной корректировки данных, содержащих экспериментальное искажение, однако, решение данных уравнений вручную или с использованием электронных таблиц не является оптимальным подходом. В данной работе мы представляем приложения BiasCorrector и MethCorrector, имплементирующие алгоритм в виде R-пакета и программы на языке Ruby, соответственно. Разработанные программы обеспечивают детекцию, анализ и устранение экспериментальных отклонений для каждого CpG-динуклеотида. Функционирование приложений было протестировано с использованием данных метилирования ДНК, полученных с помощью трёх разных технологий анализа: бисульфитного пиросеквенирования, высокопроизводительного бисульфитного секвенирования и гибридизационного анализа на олигонуклеотидных ДНК-чипах. Обе программы способны эффективно устранять экспериментальные отклонения безотносительно к исследуемому региону, числу CpG-динуклеотидов, методу эпигенетического анализа, а также природе искажений.

Экспрессия микроРНК (miRNA) изменяется под действием различных факторов, что создаёт проблему интерпретации результатов исследований, поскольку патологические процессы могут изменять не только функциональную активность клеток, но и соотношения клеточных популяций. Возможным решением является применение подходов клеточной деконволюции. Нами был разработан алгоритм создания референсной панели экспрессии miRNA, специфичной для определенных типов клеток, что позволяет оценить представленность различных клеточных популяций в стенке артерий. Показано, что существующие алгоритмы деконволюции подходят для данных miRNA.

Процессы обнаружения и количественного определения методом ПЦР в реальном времени в крови пациентов зрелых микроРНК, в том числе и miR-21, должны быть стандартизированы и валидированы. Проведенные нами исследования, показывают, что специфичность метода ПЦР для miR-21 в крови здоровых доноров может быть демонстрирована образованием продукта-ампликона размером 67 нуклеотидов, прецизионность в условиях сходимости и воспроизводимости, выраженная в виде коэффициента вариации, составляет менее 2% и 3 % соответственно, а линейность метода подтверждается коэффицентом корреляции r≥0,99.

Пространственная организация хроматина важна для нормального функционирования клетки. На архитектуру ядра влияют размеры отдельных фрагментов генома, которые коррелируют с числом копий этих фрагментов. Перемещение локусов 1q12 от поверхности ядра в центральные области является ключевой стадией адаптивного ответа клетки на стресс. Мы предположили, что размер локусов 1q12, который коррелирует с содержанием повтора f-SatIII, может влиять на перемещение этих участков хроматина в ядре. Методом FISH на выделенных лимфоцитах показали, что в контроле локусы 1q12 расположены вблизи поверхности ядра, в ядрах лимфоцитов больных шизофренией (БШ) и облученных контрольных клеток локусы 1q12 расположены в центральных районах ядра. Длительное культивирование облученных лимфоцитов сопровождалось гибелью клеток, и снижением содержания f-SatIII в ДНК. Очевидно, что погибали клетки с большим размером 1q12 (много f-SatIII), обогащая популяцию клетками с низким содержанием f-SatIII. В клетках БШ и в облученных клетках мы обнаружили повышение уровня РНК SATIII. Размеры гетерохроматина 1q12 в клетках человека могут влиять на процессы пролиферации и ответа клетки на стресс. Количественный полиморфизм тандемных повторов генома - один из эпигенетических механизмов регуляции ответа клеток на окислительный стресс.

Обнаружен повышенный уровень нарушений эпигенетической регуляции экспрессии генов в трофобласте хориона спонтанных абортусов с трисомией 16. Среди гиперметилированных генов была значимо обогащена группа генов секретируемых белков, значительное количество генов кодировали рецепторы и транскрипционные факторы. Гиперметилирование выявленных генов является потенциальной причиной гибели эмбрионов с трисомией 16 на ранних стадиях развития.

Болезнь Паркинсона (БП) является многофакторным гетерогенным нейродегенеративным заболеванием. Поскольку этиопатогенез БП недостаточно изучен, кроме поиска и анализа изменений на уровне ДНК, необходимо распространить фокус исследований на другие уровни: транскриптом и метилом. Изменения на уровне эпигенома можно исследовать у лиц с идентичной генетической конституцией, такой «моделью» являются дискордантные по этому заболеванию монозиготные близнецы. В исследовании приняло участие 3 пары фенотипически и генотипически монозиготных близнецов русского происхождения; В исследовании приняло участие 3 пары фенотипически и генотипически монозиготных близнецов русского происхождения. БП была уточнена у одного из каждой пары близнецов; длительность течения болезни у близнеца с БП составило по меньшей мере 7 лет.; длительность течения болезни у близнеца с БП составила по меньшей мере 7 лет. Были проанализированы метиломы крови и отобраны точки варьирующегося метилирования. Нами было найдено 8 дифференциально экспрессирующихся генов, которые могут быть дифференциально метилированы. Были выявлены различия между здоровым близнецом и близнецом с БП по уровню метилирования ДНК для ряда этих генов в клеточных линиях фибробластов. Полученные нами данные могут указывать на участие процесса ДНК-метилирования в регуляции транскрипции кандидатных генов-участников патогенеза БП.

Генетические причины снижения фертильности у мужчин представлены изменениями генома как отдельными, так и сочетанными. Целью исследования явилось изучение частоты встречаемости генетических факторов, влияющих на репродукцию, их сочетания и фенотипических проявлениий.

Методом анкетирования были оценены взгляды двух групп студентов Сеченовского университета (учащиеся 4 курса лечебного факультета и участники студенческого научного кружка (СНК) по медицинской генетике) на планируемое послевузовское образование и на роль генетики в профессиональной и личной жизни опрошенных. Выявлено более глубокое понимание терминов, касающихся современных генетических технологий у студентов, посещающих СНК. Профессиональные планы данной группы также заметно отличаются от планов студентов, не посещающих СНК.

В работе рассмотрены вопросы подготовки к процедуре первичной специализированной аккредитации по специальности Лабораторная генетика

Предлагается новый подход к повышению квалификации по генетике врачей, преподавателей и студентов медицинских вузов, основанный на использовании дифференцированных учебных программ для специалистов различных медицинских профилей.

При переходе к персонализированной медицине и высокотехнологичному здравоохранению освоение любой клинической дисциплины в системе высшего медицинского образования немыслимо без знаний основ и последних достижений медицинской генетики. Организация поэтапного изучения медицинской генетики на старших курсах медицинских ВУЗов позволит готовить более квалифицированных врачей, готовых перейти от стандартизованной к персонализированной медицине.

В статье обобщается опыт написания курсовых работ по разделу цитогенетики и освоения основных методик культивирования, приготовления и окрашивания хромосомных препаратов студентами на кафедре биологии, медицинской генетики и экологии КГМУ.

Развитие генетики оказывает все большее влияние на современную медицину. На основе достижений в области структурной, функциональной геномики и эпигенетики сформировались новые наиболее перспективные направления - таргетная терапия, персонализированная и регенеративная медицина. Появились принципиально новые возможности для диагностики, прогнозирования, профилактики и лечения широкого спектра заболеваний. Все возрастающая роль генетики предъявляет принципиально иные требования к ее преподаванию в медицинских ВУЗах с использованием новых педагогических методик. Простого увеличения количества часов в рамках предмета «Биология» уже недостаточно для подготовки специалистов, чья профессиональная деятельность напрямую связана с генетикой: онкологов, вирусологов, иммунологов и многих других.

В данной статье идет речь об особенностях и опыте преподавания медицинской генетики для студентов, ординаторов и врачей различных специальностей.

Целью данной публикации был анализ структуры и содержательной части учебных программ и планов, использующихся для преподавания дисциплины «медицинская генетика» в медицинских ВУЗах Российской Федерации. В статье рассматриваются проблемы современного медицинского образования через призму значимости преподавания медицинской генетики, интегрирующей современные достижения омиксных технологий для понимания этиологии и патогенеза болезней с целью внедрения полученных знаний в клиническую практику будущих врачей различных специальностей.

Для оценки отношения разных групп населения к некоторым проблемам медицинской генетики была разработана анкета для анонимного анкетирования. Она состоит из 16 вопросов, касающихся разных генетических аспектов. Анкета прошла психологическую и социальную экспертную оценку. В 2009 и 2019 годах проведено анкетирование студентов первых курсов медицинского университета и одного факультета педагогического университета, а также в группах специалистов: клинических ординаторов разных специальностей первого года обучения, и педагогов, работающих с детьми, имеющими ограниченные возможности здоровья. Всего проанализировано в 2009 и 2019 годах 816 и 964 анкеты соответственно. Благодаря расширению программы преподавания медицинской генетики в медицинском университете и большой просветительской работе в средствах массовой информации за последние 10 лет существенно улучшилось понимание и отношение к проблемам, связанным с наследственными заболеваниями. Для дальнейшего улучшения ситуации необходимо расширить профессиональную подготовку специалистов, работающих с детьми с наследственной патологией. Совместные действия позволят индивидуализировать коррекционную работу и повысить ее эффективность.