Введение. Эффективная точная коррекция мутаций очень важна для внедрения CRISPR-Cas в качестве инструмента для потенциальной генной терапии. Механизм направленной гомологичной репарации (НГР), активируемый после внесения нуклеазой двунитевого разрыва, позволяет корректировать все существующие типы мутаций. Однако НГР не является доминирующим механизмом в клетке, что ограничивает ее эффективность. В нашем исследовании впервые описано, как фактор репарации NUDT16L1 может контролировать эффективность НГР при редактировании с помощью CRISPR-Cas. Цель: исследовать влияние нокдауна и гиперэкспрессии NUDT16L1 на эффективность НГР. Методы. Исследование проводили на клеточной культуре HEK293T. Систему CRISPR-Cas в плазмиде, а также вектор для гиперэкспрессии NUDT16L1 доставляли путём липофекции. Для нокдауна гена NUDT16L1 использовали малые интерферирующие РНК. Результаты. Нокдаун NUDT16L1 повышает уровень НГР в плазмидном и геномном локусах, что проявляется повышением доли GFP-позитивных клеток в 1,8-3,6 раз. Заключение. Нокдаун гена NUDT16L1 может быть использован для повышения эффективности исправления патогенных вариантов ДНК методом геномного редактирования.

Введение. Ретинобластома - злокачественная опухоль детского возраста, причиной которой является биаллельная инактивация гена RB1. Ранняя молекулярно-генетическая диагностика ретинобластомы необходима как для адекватного выбора алгоритма лечения пациента с такой опухолью, так и для медико-генетического консультирования семьи. Цель: охарактеризовать частоту и спектр мутаций в гене RB1 у российских больных с ретинобластомой. Методы. Исследование проведено на материале ДНК лимфоцитов крови, полученном от 492 больных с ретинобластомой. Скрининг точковых мутаций, малых инсерций/делеций в гене RВ1 осуществляли методом полупроводникового высокопроизводительного параллельного секвенирования. Исключение протяженных делеций в гене RВ1 проводили методом MLPA. Результаты. Исследовано 492 неродственных пациента с ретинобластомой, среди которых 38,2% (188/492) с билатеральной формой заболевания и 61,8% (304/492) - с унилатеральной. В группе больных с билатеральной формой ретинобластомы герминальная мутация обнаружена у 96,8% (182/188) пациентов, в группе больных с унилатеральной формой - у 16,4% (50/304). Суммарно в гене RB1 в исследованной группе пациентов обнаружено 339 мутаций: 232 - герминальных и 107 - соматических. Выявлен практически полный спектр молекулярных изменений, включающий нонсенс-мутации - 37,5% (127/339), миссенс-мутации - 5,3% (18/339), мутации, приводящие к сдвигу рамки считывания - 18,9% (64/339), мутации сайтов сплайсинга - 13,9% (47/339) и протяженные делеции - 24,5% (83/339). Выводы. Применение глубокого высокопроизводительного параллельного секвенирования и метода MLPA позволяет эффективно выявлять молекулярно-генетические изменения в гене RB1. Типы мутаций, обнаруженные в исследованной группе, их частота и распределение совпадают с результатами исследователей из других стран.

Введение. Выявление и всесторонняя характеристика новых молекулярных маркеров злокачественных опухолей остаётся актуальной задачей онкологии. Ранее по результатам проведенного авторами широкогеномного скрининга дифференциального метилирования ДНК нормальных и опухолевых тканей молочной железы (МЖ) было выявлено аномальное деметилирование CpG-островка генов LTB4R/LTB4R2 в опухолях относительно нормы. Цель. Настоящее исследование посвящено молекулярной и клинической характеристике аномального деметилирования этого CpG-островка и экспрессии генов LTB4R/LTB4R2 при раке молочной железы (РМЖ). Методы. Для разведочного анализа использовали полученные авторами ранее результаты широкогеномного бисульфитного секвенирования Xmal-RRBS 110 образцов РМЖ и 6 образцов нормальной МЖ. В этой выборке был проведен сравнительный анализ уровней метилирования CpG-динуклеотидов в нормальной и опухолевой ткани 10 образцов трижды негативного (ТН) РМЖ с аномальным деметилированием LTB4R/LTB4R2 и 6 образцов нормальной МЖ с использованием критерия Манна-Уитни. Для подтверждения аномального деметилирования в образцах ТН РМЖ было использовано бисульфитное секвенирование по Сэнгеру. Для изучения корреляции между уровнями метилирования и экспрессии и для оценки прогностической значимости экспрессии генов LTB4R/LTB4R2 использовали данные 3 уровня по измерению метилирования с чипов Illumina HumanMethylation 450K, экспрессии RNA-seq, а также клинические характеристики 731 образцов из проекта TCGA-BRCA. Отличия между кривыми Каплана-Мейера сравнивали с использованием логранкового критерия. Результаты. Определено, что аномальное деметилирование CpG-островка генов LTB4R/LTB4R2 характерно для эпигеномного подтипа умеренно метилированных образцов ТН РМЖ. Определены дифференциально метилированные CpG-динуклеотиды CpG-островка генов LTB4R/LTB4R2; их дифференциальное метилирование подтверждено бисульфитным секвенированием по Сэнгеру. Установлена отрицательная корреляция между уровнем их метилирования и экспрессией генов LTB4R и LTB4R2. Показано, что общая выживаемость достоверно снижена в группе ТН РМЖ с высокой экспрессией LTB4R, а также в группе нормально-подобных опухолей МЖ с низкой экспрессией LTB4R и в группе LumB опухолей МЖ с низкой экспрессией LTB4R2. Различия показателей выживаемости позволяют рассматривать уровни экспрессии LTB4R/LTB4R2 как прогностический маркер при РМЖ, однако следует учитывать, что прогноз зависит от молекулярного подтипа опухоли. Это относится также к использованию уровней экспрессии LTB4R/LTB4R2 в качестве потенциального предиктивного маркера чувствительности таких опухолей к ингибиторам лейкотриеновых рецепторов при проведении клинических испытаний.

Полиморфизм T>C rs13128867, расположенный между генами SLC7A11 и PCDH18, первоначально описан как новый локус предрасположенности к болезни Кавасаки (БК) в китайской популяции. Частью нашего исследования по идентификации аллелей риска ювенильных аутоиммунных ревматических заболеваний был анализ связи между полиморфизмом rs13128867 и БК, ювенильным идиопатическим артритом (ЮИА), ювенильной системной красной волчанкой (ЮСКВ) у представителей европеоидной расы, проживающих в Беларуси. В исследование было включено 675 детей и подростков, в том числе 289 пациентов в возрасте до 17 лет на момент начала заболеваний и 386 человек, которые не имели аутоиммунных, воспалительных или суставных заболеваний и служили клиническим контролем. Образцы геномной ДНК были генотипированы методом ПЦР в реальном времени. Сравнение случай-контроль было скорректировано по полу с целью уменьшения неравномерности гендерного распределения между группами, а значения p были скорректированы с использованием метода Бенджамини-Хохберга. Частота минорного аллеля C rs13128867 в контрольной группе составила 17,6%, что соответствует другим европейским популяциям. Результаты анализа ассоциации полиморфизма rs13128867 с БК не совпали с данными, полученными в китайской популяции. Дальнейший анализ выявил ассоциацию минорного аллеля rs13128867 с ЮИА (OR = 1,50; 95% ДИ 1,11-2,03; padj = 0,027) и олигоартритом - наиболее распространенным подтипом ЮИА (OR = 1,67; 95% ДИ 1,17-2,39; padj = 0,016). Также наблюдалась тенденция к ассоциации минорного аллеля rs13128867 с ЮСКВ. Таким образом, результаты исследования впервые продемонстрировали, что полиморфизм rs13128867 SLC7A11-PCHD18 может быть новым генетическим фактором риска ЮИА у пациентов европеоидной расы, однако для подтверждения этого факта необходимы дальнейшие исследования.

Общим патогенетическим звеном сахарного диабета 2 типа (СД2) и ишемической болезни сердца (ИБС) является окислительный стресс, развивающийся в результате дисбаланса продукции активных форм кислорода (АФК) и их обезвреживания системой антиоксидантной защиты. Нейтрофильный цитозольный фактор 4 (NCF4) непосредственно вовлечен в синтез супероксид-аниона в составе НАДФН-оксидазы. Целью настоящего исследования стало изучение ассоциаций восьми однонуклеотидных полиморфизмов гена NCF4 rs5995355 (A>G), rs5995357 (T>A), rs1883112 (G>A), rs4821544 (G>A), rs760519 (T>C), rs729749 (C>T), rs2075938 (G>A) и rs2075939 (C>T) с предрасположенностью к СД2, а также с риском развития ИБС у пациентов с СД2. В исследование включено 1579 пациентов с СД2 (у 448 из которых была также диагностирована ИБС) и 1627 условно здоровых добровольцев. Генотипирование выполнено методом MALDI-TOF масс-спектрометрии на платформе MassArray Analyzer 4. Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью онлайн программы SNPStats. Частоты аллелей и генотипов изучаемых SNPs у больных СД2 не отличались от таковых в группе контроля (р>0,05). Установлены ассоциации генотипов rs4821544-C/С (OR 1,71, 95CI 1,12-2,59, р=0,013) и rs5995357-А/А (OR 3,74, 95CI 1,14-12,31, р=0,026) с предрасположенностью к ИБС у больных СД2 женщин. Несмотря на отсутствие ассоциаций изучаемых SNPs гена NCF4 с ИБС у мужчин, именно у представителей мужского пола выявлены ассоциации гаплотипической структуры NCF4 (р=0,0064), а также гаплотипов Н2 (OR 1,79, 95CI 1,16-2,76, р=0,0085) и Н3 (OR 1,77, 95CI 1,06-2,97, р=0,03) с повышенным риском развития ИБС при СД2. Кроме того, выявлены не зависящие от пола ассоциации генотипа rs4821544-С/С с повышенным уровнем гликированного гемоглобина HbA1c (р=0,032) и окисленного глутатиона плазмы крови (p=0.049) у пациентов с ИБС и СД2. В этой же категории больных носительство гаплотипов Н4 rs5995355G-rs5995357A-rs1883112G-rs4821544C-rs760519T-rs729749C-rs2075938G-rs2075939C и Н10 rs5995355A-rs5995357T-rs1883112G-rs4821544C-rs760519T-rs729749C-rs2075938A-rs2075939C гена NCF4 ассоциировалось с повышением содержания HbA1c на 8,67% (р=0,011) и 6,27% (р=0,038), соответственно. Полученные данные свидетельствуют о значимом вкладе полиморфизма гена NCF4 в патогенез ИБС у пациентов с СД2 и создают научный задел для разработки таргетной терапии и профилактики этой патологии.

Ряд заболеваний, в том числе онкологических, сопровождается повышенным уровнем накопления ГЦ-обогащенных последовательностей в общем пуле свободной внеклеточной ДНК (вкДНК). Во многом этот факт объясняется повышенной устойчивостью этих фрагментов ДНК к действию нуклеаз крови. Они могут активировать ДНК-сенсоры нуклеиновых кислот - TLR9 и AIM2, которые играют существенную роль в функционировании раковых клеток. Цель исследования: изучение биологического ответа клеток линии MCF7 на действие ГЦ-богатых последовательностей вкДНК и выявление с помощью нокаута генов AIM2 и TLR9 функциональной роли ДНК-связывающих рецепторов в развитии клеточного адаптивного ответа. Экспериментально установлено, что клетки культуры MCF7 с «выключенными» рецепторами TLR9 и AIM2 отвечают на стимуляцию фрагментами ГЦ-богатых последовательностей вкДНК снижением транскрипционной активности генов сигнальных каскадов TLR9/MYD88/NF-kB-сигнального пути и связанных с ним STAT 3/6-сигнальных путей, повышающих выживаемость раковых клеток. Это показывает необходимость дальнейших исследований роли других генов в раковых клетках для детализации механизмов отмеченных в данной работе эффектов по выживаемости раковых клеток.