Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка метода генетического тестирования предрасположенности к метаболическому синдрому и его апробация в России и Финляндии

Номер контракта: 14.616.21.0055

Руководитель: Желанкин Андрей Викторович

Должность руководителя: научный сотрудник

Докладчик: Собенин Игорь Александрович, Ведущий научный сотрудник

Организация: федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Организация докладчика: Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский кардиологический научно-производственный комплекс" Министерства здравоохранения Российской Федерации

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
метаболический синдром, атеросклероз, предрасположенность, митохондриальный геном, генетическая вариабельность, мутации, диагностика, полимеразная цепная реакция в режиме реального времени

Цель проекта:
Целью проекта является определение общих и популяционно-специфических вариантов митохондриального генома как генетических факторов риска метаболического синдрома, который сам по себе является самостоятельным фактором риска и определяет предрасположенность к дальнейшему развитию ожирения, сахарного диабета, артериальной гипертензии и атеросклероза.

Основные планируемые результаты проекта:
В рамках проекта будет разработан технологический подход к оценке вариабельности митохондриального генома как маркера предрасположенности к метаболическому синдрому и сердечно-сосудистым заболеваниям. Для достижения поставленной цели будет проведено параллельное исследование в репрезентативных выборках из финской и российской популяций с последующим комплексным анализом данных, полученных с использованием современных подходов биостатистики и биоинформатики. В качестве инструмента для метода генетического тестирования предрасположенности к метаболическому синдрому будет разработан и апробирован диагностический набор, основанный на технологии ПЦР-РВ. Выполнение проекта позволит выявить новые биомаркеры метаболического и сердечно-сосудистого риска и разработать новый метод для диагностики генетической предрасположенности к метаболическому синдрому. Для решения поставленной задачи исследования будет проведено генотипирование митохондриальной ДНК клеток крови у всех участников исследования, причем сформированная выборка будет включать как здоровых лиц, так и пациентов с метаболическим синдромом. Будет определена вариабельность митохондриального генома клеток крови, а также идентифицирован спектр вариантов митохондриального генома клеток крови, ассоциированных с метаболическим синдромом. Генотипирование (определение вариантов) митохондриальной ДНК будет проводиться по позициям митохондриального генома 73 (гипервариабельный сегмент 2), 930 (ген MT-RNR1, кодирующий субъединицу 1 12S РНК), 2581, 2706 (ген MT-RNR2, кодирующий субъединицу 1 16S РНК), 5210, 5460 (ген MT-ND2, кодирующий субъединицу 2 NADH-дегидрогеназы), 7028 (ген MT-CO1, кодирующий субъединицу 1 цитохром оксидазы), 8269 (ген MT-CO2, кодирующий субъединицу 2 цитохром оксидазы), 8286 (некодирующий регион), 10595 (ген MT-ND4L, кодирующий субъединицу 4L NADH-дегидрогеназы), 11251, 11404, 11719 (ген MT-ND4, кодирующий субъединицу 4 NADH-дегидрогеназы), 12622, 12738 (ген MT-ND5, кодирующий субъединицу 5 NADH-дегидрогеназы), 14233, 14281 (ген MT-ND6, кодирующий субъединицу 6 NADH-дегидрогеназы), 14766, 14905, 15452 (ген MN-CYB, кодирующий цитохром В), 16256, 16296, 16354, 16482 (контрольная последовательность легкой цепи). По результатам кросс-секционного клинического исследования будут определены диагностически значимые варианты митохондриального генома, будет выполнена оценка диагностических характеристик метода генетического тестирования, а также разработаны и определены условия и технические средства, обеспечивающие проведение измерений.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Ключевой задачей проекта является разработка метода генетического тестирования предрасположенности к метаболическому синдрому, а основной научно-технической задачей - разработка методики анализа сочетаний вариантов митохондриального генома – генетических маркеров предрасположенности к к метаболическому синдрому. Такой подход позволит проводить диагностику генетической предрасположенности к к метаболическому синдрому путем измерения суммарной мутационной нагрузки митохондриального генома. В основе системы оценки риска будет лежать определение степени гетероплазмии по ряду мутаций (вариантов) митохондриальной ДНК. К настоящему времени установлено, что некоторые мутации митохондриального генома тесно сопряжены с высоким риском метаболических и атеросклеротических заболеваний. Наиболее эффективным научно-техническим решением проблемы является разработка и использование доступных методов генодиагностики на основе ПЦР-РВ. В рамках выполнения проекта планируется проведение исследований, направленных на комплексный анализ вариантов митохондриального генома и идентификацию их комбинаций, имеющих диагностическую ценность в определении индивидуальной предрасположенности к метаболическому синдрому, а также на разработку диагностических методов с целью совершенствования алгоритмов для диагностики и оценки наследственной предрасположенности. В результате выполнения проекта на репрезентативной выборке (600 человек из различных популяций) будут идентифицированы варианты митохондриального генома клеток крови человека и их сочетания, которые можно рассматривать в качестве генетических маркеров предрасположенности к метаболическому синдрому.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Областями применения полученных результатов или созданной на их основе инновационной продукции являются медицина, здравоохранение, профилактические программы. Результаты исследования могут быть использованы научно-исследовательскими учреждениями в сотрудничестве с производственными компаниями для проведения ОКР/ОТР, направленных на создание методик и аппаратно-программных комплексов для диагностики, профилактики и лечения метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний, разработки геномных и постгеномных лекарственных средств для лечения метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний в сотрудничестве с производственными компаниями, создания технологий лечения метаболических и атеросклеротических заболеваний. Диагностика индивидуальной предрасположенности к метаболическому синдрому путем измерения суммарной мутационной нагрузки митохондриального генома на основе определения степени гетероплазмии по мутациям (вариантам) митохондриальной ДНК будет способствовать более качественному определению индивидуального риска развития заболеваний и их осложнений и последующей разработке стратегии профилактики.

Текущие результаты проекта:
Выполнен аналитический обзор научно-технической литературы, нормативной и технической литературы по исследуемой научно-технической проблеме. Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96. Разработан план создания метода генетического тестирования предрасположенности к метаболическому синдрому с учетом требований ГОСТ Р 53434-2009. Выполнено математическое моделирование зондов и праймеров для проведения ПЦР-РВ. Выполнены эксперименты по оптимизации условий проведения ПЦР-РВ. Разработан протокол клинического исследования и сопутствующей документации. Разработаны типовые формы учета результатов клинического исследования. Проведен скрининг пациентов для включения в исследование.