CC BY
49
Оовременные направления использования молекулярно-генетического анализа в диагностике ревматических заболеваний
Костюк С.А.
Белорусская медицинская академия последипломного образования, Минск
Kostiuk S.A.
Belarusian Medical Academy of Post-Graduate Education, Minsk Modern directions of the molecular genetic analysis application
in the diagnostics of rheumatic diseases
Резюме. Применение молекулярно-генетических методов в ревматологии открыло новые возможности для изучения мультифакторной природы ревматических заболеваний как наиболее распространенных хронических заболеваний человека, лидирующих среди причин развития стойкой утраты трудоспособности. Молекулярно-генетическим методам принадлежит существенная роль в установлении вероятной инфекционной этиологии ревматических заболеваний с превалирующим значением генетических особенностей индивида над влиянием средовых факторов в детерминации ревматических заболеваний. Одним из современных направлений применения методов молекулярно-генетического тестирования в ревматологии является выявление и исследование генов-кандидатов. Исследование гетерогенности молекулярного-генетического профиля позволит улучшить понимание патогенеза ревматических заболеваний, проводить анализ тяжести заболевания и выбор тактики терапии, а также может быть использовано для категоризации данных пациентов.
Ключевые слова: ревматические заболевания, молекулярно-генетические методы, артритогенные микроорганизмы, гены-кандидаты, фармакотерапия.
Медицинские новости. — 2016. — №11. — С. 11—15. Summary. The use of molecular genetic methods in rheumatology has opened up new possibilities for the study of multifactorial nature of rheumatic diseases as the most common chronic diseases of humans, which lead among the reasons of permanent disabiiity. Molecular genetic techniques have a significant role in establishing of probable infectious etiology of rheumatic diseases with the predominant value of individual genetic characteristics over the contribution of environmental factors in the determination of rheumatic diseases is shown. One of current trends of molecular genetic testing application in rheumatology is the identification and study of candidate genes. The study of molecular-genetic profile heterogeneity will improve the rheumatic diseases pathogenesis understanding, analyze the disease severity and selecting treatment tactics and also can be used to categorize these patients. Keywords: rheumatic diseases, molecular genetic techniques, arthritogenic microbes, candidate genes, pharmacotherapy Meditsinskie novosti. - 2016. - N11. - Р. 11-15.
Ревматические заболевания, включающие различные по происхождению и клиническим проявлениям нозологические формы и синдромы, относятся к числу наиболее распространенных хронических заболеваний человека, лидируют среди причин развития стойкой утраты трудоспособности и характеризуются сильными устойчивыми болями, снижением качества и продолжительности жизни пациентов [1, 11, 15].
К клинико-патогенетическим свойствам ревматических заболеваний относятся гетерогенность, системность и склонность к прогрессированию. Гетерогенность природы ревматических заболеваний определяется мультифакторным характером заболеваний, когда определенные комбинации факторов окружающей среды и различный полигенный фон влияют не только на восприимчивость к заболеванию, но и на его тяжесть и исход. Понимание молекулярно-генетической комплексности и сложности этих нарушений является неполным, и критериев формирования подгрупп пациентов для проведения дифференцированного лечения в настоящее время не хватает [1].
Ревматические заболевания заключают в себе ряд диагностических сложностей для современной медицины. На ранних их стадиях обычно отсутствуют патогно-моничные маркеры, такие как различные клинические особенности, специфические морфологические изменения или типичные серологические маркеры. Появление и стремительное развитие методов моле-кулярно-генетического тестирования открывает новые возможности для решения проблем профилактики, прогнозирования, диагностики и лечения ревматических
заболеваний. Применение методов генетического анализа в совокупности с микробиологическими, иммунологическими и другими методами лабораторной диагностики позволило показать, что в развитии ревматических заболеваний существенную роль играет как микробный фактор, так и генотипические особенности индивида. Индивидуальный генотип определяет как
риск развития ревматических заболеваний, особенности ее течения в каждом конкретном клиническом случае, так и ответ на специфическую терапию [39].
В современной ревматологии сформировались основные направления применения высокочувствительных и высокоспецифичных методов молекулярно-генетического тестирования [5, 16, 19]:
1. Установление этиологического микробного фактора:
- качественное выявление артритоген-ных возбудителей;
- количественное выявление артрито-генных возбудителей;
- оценка жизнеспособности микроорганизмов;
- выявление генетической резистентности к антибактериальным лекарственным средствам.
2. Выявление генов-кандидатов:
- изучение полиморфизма генов;
Появление и стремительное развитие методов молекулярно-генетического тестирования открывает новые возможности для решения проблем профилактики, прогнозирования, диагностики и лечения ревматических заболеваний
- установление уровней экспрессии генов.
3. Персонифицированная фармакотерапия.
Установление инфекционной этиологии ревматических заболеваний
Микроорганизмы способны играть роль мощных триггеров, запускающих иммунопатологические механизмы воспаления при ревматических заболеваниях. К артритогенным возбудителям относятся простейшие {Trichomonas vaginalis), бактерии - возбудители инфекций уроге-
нитального тракта и дыхательных путей (Chlamydia trachomatis, Chlamydophila pneumoniae, Chlamydia psittaci, Mycoplasma pneumoniae, Mycoplasma fermen-tans, Borrelia burgdorferi), возбудители кишечных инфекций (Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis, Salmonella en-teritidis, Salmonella oranienburg, Salmonella typhimurium, Campilobacterjeiuni, Clostridium difficile), а также вирусы (Epstein - Barr virus, Cytomegalovirus, Herpes simplex virus, Parvovirus B19) [2-4, 36].
Молекулярно-генетическим методам принадлежит существенная роль в установлении вероятной инфекционной этиологии ревматических заболеваний, поскольку артритогенные возбудители в основном трудно культивируемые, антигены микробов обладают кросс-реактивностью с антигенами человека. В суставе артритогенные микроорганизмы присутствуют в низкой концентрации, поскольку сустав для них - вторичный эпитоп локализации, первичным очагом поражения может быть урогенитальный, желудочно-кишечный тракты, органы дыхательной системы. При разнообразии микробного сообщества в эпитопе локализации артритогенных возбудителей высока вероятность горизонтального переноса генетической информации между микроорганизмами, в том числе генетических детерминант резистентности к антимикробным препаратам [7].
Высокая диагностическая и аналитическая чувствительность молекулярно-генетических методов позволяет выявлять низкие концентрации артритогенных микробов в синовиальной жидкости и биоптатах суставной ткани. Одним из примеров успешного применения методов молекулярно-генетического тестирования в ревматологии является изучение роли
Chlamydia trachomatis в развитии ревматических заболеваний [9].
При внедрении метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) для идентификации микробных антигенов в различных биологических средах нами было показано, что в синовиальной жидкости и оболочке пациентов с воспалительными артропа-тиями (ревматоидный артрит, реактивный артрит, недифференцированный артрит) в 70-75% случаев присутствуют ДНК Chlamydia trachomatis, тогда как использование культурального метода при
исследовании этого же биологического материала в 20-25% случаев давало отрицательный результат. С появлением методов обратно транскрипционной ПЦР NASBA ПЦР стало возможным выявлять РНК возбудителя, при этом наряду с наличием ДНК Chlamydia trachomatis обнаружение РНК микроорганизма свидетельствует о его жизнеспособности и активном метаболизме [13].
Валидированные методы молеку-лярно-генетической диагностики для выявления Chlamydia trachomatis в биологическом материале, полученном из очага поражения при ревматическом заболевании, приобретают в настоящее время преимущество в использовании в сравнении с культуральным и серологическим методами диагностики [10].
Культуральный метод считается золотым стандартом диагностики хламидиозов. Но культивирование Chlamydia trachomatis сопровождается рядом трудностей, а именно чрезвычайная требовательность к условиям культивирования, для получения качественной культуры могут потребоваться недели. Также существенным является тот факт, что в ткани сустава Chlamydia trachomatis присутствует преимущественно в персистирующей форме. Культуральные методы диагностики в таких случаях, как правило, дают отрицательные результаты. Результаты серологических методов зачастую отражают инфекционный процесс ретроспективно, возможны ложноотрица-тельные результаты серологических исследований даже при наличии заболевания [14].
Применение современного специфичного и высокочувствительного метода ПЦР в режиме реального времени (ПЦР-РВ) представляет собой наиболее перспективный способ выявления Chlamydia trachomatis в целях клинической диагностики,
а также для контроля эффективности проводимой терапии. ПЦР-РВ является лучшей альтернативой традиционной ПЦР3 так как результаты доступны в течение 4-5 часов в высоко стандартизированном формате без обработки ПЦР продуктов, что снижает риск ложноположительных результатов, которые могут иметь место при манипуляциях с ам-пликонами. Однако даже использование высокочувствительных и высокоспецифичных молекулярно-генетических методов не всегда позволяет выявить Chlamydia trachomatis в биотопе поражения при ревматических заболеваниях. Так, в научной литературе выдвинута гипотеза о том, что выявление хламидий в биологическом материале, полученном из очагов вторичного поражения при ревматических заболеваниях, может дать отрицательный результат вследствие перехода хламидий в эндотелиальные и гладкомышечные клетки сосудистой сети вторичных очагов поражения. При этом индуцированный Chlamydia trachomatis воспалительный ответ будет иметь место в очагах вторичного поражения хламидиями (сустав) и приведет к деструктивным изменениям данных биотопов. Поэтому целесообразным при подозрении на хламидийную этиологию ревматических заболеваний является исследование биологического материала из первичного очага поражения данными возбудителями - урогенитальный, респираторный тракт - с использованием методов молекулярно-биологического тестирования [30, 35].
Выявление генов-кандидатов
К ведущим направлениям исследования генов-кандидатов в ревматологии относятся изучение полиморфизмов (мутаций) генов, то есть выявление тех форм генов, которые несут высокий риск развития ревматических заболеваний, а также исследование экспрессии генов-кандидатов для скрининга их активности первостепенно в целях ранней диагностики ревматического заболевания. Ранняя диагностика необходима во избежание деструктивных процессов, которые могут привести к значительному ухудшению качества жизни, ранней инвалидности и преждевременной смерти [26, 27].
На первом этапе выявления генетической предрасположенности к ревматическим заболеваниям исследовались гены системы HLA. В настоящее время идентифицированы гаплотипы риска системы HLA для всех ревматических заболеваний. В то же время тот факт, что большинство носителей гаплотипов риска не заболевают ревматическими болезнями, свидетельствует о наличии других генов чувствительности, не связанных с системой HLA [31, 33].
Высокая диагностическая и аналитическая чувствительность молекулярно-генети-ческих методов позволяет выявлять низкие концентрации артритогенных микробов в синовиальной жидкости и биоптатах суставной ткани
Поэтому в последние годы в качестве генов-кандидатов предрасположенности к ревматическим заболеваниям изучаются гены, продукты которых играют значимую роль в этиопатогенезе заболеваний, а именно гены факторов иммунной системы (прежде всего гены интерлей-кинов, факторов некроза опухоли и их рецепторов) и апоптоза, гены компонентов синовиальной ткани и ее окружения, гены регуляторных факторов.
S. John и соавт. с помощью ДНК-маркеров на пораженных парах сибсов изучили связь ревматоидного артрита (РА) с генами интерферонов (ИФа, l^ß, ИФу), интерлейкинов (ИЛ-1а, ИЛ-Iß, ИЛ-2, ИЛ-6) и рецепторов интерлейкинов (ИЛ-1Р ИЛ-51? ИЛ-8Р). В исследовании была показана значимость аллельного полиморфизма генов ИФу и ИЛ-2 в этиопатогенезе РА [24].
R. Mehrian и соавт. при изучении у пациентов с системной красной волчанкой (СКВ) ДНК полиморфизма гена ИЛ-10, локализованного в q31-32 сегменте 1-й хромосомы, и bcl-2 гена, локализованного в q21 сегменте 18-й хромосомы и ингибирующего апоптоз, показали, что носительство аллеля 193 bcl-2 гена и аллеля 127 ИЛ-10 гена в раздельности умеренно повышает риск возникновения СКВ, тогда как их совместное наследование в 40 раз повышает риск развития этого заболевания [29].
Большое значение в формировании воспаления, имеющего ряд общих иммунных механизмов при некоторых наиболее часто встречаемых воспалительных ревматических заболеваний (РА, псориати-ческом артрите, подагре), принадлежит фактору некроза опухоли а (ФНО-а). Так, T Hohler и соавт. при изучении полиморфизма промоторной части гена ФНО-а показали, что мутация в положении 238 у пациентов с псориатической артропатией встречается в 32% случаев по сравнению с 7% в контроле. В то же время исследования полиморфизма ФНО-а у пациентов с РА подобной ассоциации не выявили [23].
В настоящее время в ревматологии активно изучается полиморфизм некоторых генов апоптоза, таких как Fas, bcl-2, р53, c-fos, c-myc. Было показано, что ген р53 суперэкспрессирован в синовии пациентов с РА; в синовии и фибробластах лиц с РА выявлены соматические мутации гена р53, которые обусловливают его аномальную функцию и как следствие -образование паннуса и костной деструкции. Мутации Fas-гена и как следствие этого аномальный синтез Fas-протеина выявлены в ряде исследований при СКВ и РА [22, 34].
На развитие всех ревматических заболеваний, связанных с деструктивными изменениями в суставе, оказывают влияние полиморфизмы (мутации) коллагенов и матриксных металлопротеиназ. Так, основными генами-кандидатами развития остеоартроза являются гены II, VI, IX подтипов коллагена, хрящевого тромбо-спондина и матриксных металлопротеаз. Имеется упоминание о семейных случаях раннего развития остеоартроза, связанного с мутациями в гене альфа-1-цепи коллагена типа II (Ш2А1-гене). Доказана связь не только мутаций, но и изменений экспрессии генов СО12А1 и ACAN (ген аггрекана) с тяжестью дегенеративных поражений хряща. Мутации в гене хрящевого тромбоспондина (СОМР-гене) вызывают ахондроплазию и псевдоэпифизарную дисплазию, сопровождающиеся поражением крупных суставов [6].
Другим активно развиваемым в последнее время направлением исследований в ревматологии является изучение полиморфизма регуляторных факторов, оказывающих влияние на экспрессию структурных генов. К ним относятся системы гомеобок-сов - повторяющихся последовательностей ДНК, кодирующих синтез тканеспецифиче-ских белков, которые способны связывать определенные участки ДНК, выполняя таким образом регуляторные и координирующие функции, а также транскрипционные факторы (вспомогательные белки, облегчающие РНК-полимеразам прохождение основных этапов транскрипции, обеспечи-
вающие тканеспецифическую экспрессию структурных генов путем взаимодействия с их промоторами).
К числу транскрипционных факторов, изучаемых при ревматических заболеваниях, относятся АР-! (взаимодействующий с промоторами генов коллагена IV типа и стромолизина), сКРОХ (взаимодействующий с геном коллагена А1), ^ -1 (интерферон и NO-синтетазу регулирующий фактор), NF -кВ и др. [32].
Семейство транскрипционных факторов NFkB вовлечено в регуляцию выработки многих молекул иммунной системы, включая молекулы адгезии, ИЛ, ИФ, ФНО и др. На основании проведенных исследований было показано, что экспрессия NF -кВ повышена в клетках синовии пациентов с РА и псориатическим артритом, что обусловливает повышенную выработку
цитокинов и клеточную пролиферацию, то есть NF -кВ является одной из ключевых молекул в регуляции иммунного ответа. Интересно отметить, что ингибиторы этих транскрипционных факторов (например, !кВа и др.) уменьшают воспаление и клеточную пролиферацию, поэтому №кВ рассматривается как мишень для генотерапии аутоиммунных, в том числе ревматических заболеваний [37].
Методы анализа полиморфизмов и транскрипционной активности (экспрессии) генов-кандидатов ревматических заболеваний можно разделить на три основные группы: методы, основанные на гибридизации нуклеиновых кислот, ПЦР и методы секвенирования.
Экспрессия генов-кандидатов оценивается с помощью обратно транскрипционной ПЦР (ОТ-ПЦР), когда в качестве матрицы используется кДНК, при этом применяются специфические праймеры, которые призваны помочь выявить различия в экспрессии определенного гена у разных образцов для изучения гетерогенности ревматических заболеваний. При этом с помощью ОТ-ПЦР могут быть продемонстрированы как качественные отличия (активен ген или неактивен), так и количественные изменения. Количественная ПЦР-РВ основана на флуоресцентной регистрации накопления ДНК непосредственно в процессе амплификации, что дает возможность определять количество исходного числа матриц. В случае комбинации ПЦР-РВ с ОТ-ПЦР количественный
анализ позволяет установить число молекул иРНК, рРНК (или относительный уровень экспрессии) определенного гена в том или ином образце [8].
Наши исследования экспрессии генов при ревматических заболеваниях осуществлялись при использовании в качестве биологического материала биопсийной ткани пациентов с РА, при этом применялась комбинация субстратной гибридизации и кДНК анализа. Исследование идентифицировало в синовиальной оболочке при РА в сравнении с синовиальной оболочкой в норме повышенную экспрессию генов, вовлеченных в хроническое воспаление, таких как гены иммуноглобулинов, НЬА-DR [7].
В последние годы анализ генной экспрессии совершил переход от исследования единичных генов к одновременному
На развитие всех ревматических заболеваний, связанных с деструктивными изменениями в суставе, оказывают влияние полиморфизмы (мутации) коллагенов и матриксных металлопротеиназ
исследованию экспрессии множества генов различных клеток и тканей. Разработка современных технологий, таких как микроанализ (ДНК чипы), позволила решать задачу оценки экспрессии генов для различных образцов тканей. Анализируя экспрессию генов при различных состояниях индивидов, создается профиль генной экспрессии, который характеризует динамическое функционирование генома при тех или иных патофизиологических условиях. Этот метод также позволяет разделить группу пациентов, которые страдают сложным гетерогенным заболеванием, на более гомогенные субгруппы. Подобные исследования позволяют идентифицировать биологические процессы, которые включают новые гены с неизвестной функцией или гены, которые ранее не были известны как вовлеченные в тот или иной биологический процесс [12].
Нами были проведены исследования по сравнительной оценке генной экспрессии в синовиальной ткани пациентов с РА и остеоартритом (ОА). Сравнительный анализ синовиальной биопсийной ткани пациентов с РА и ОА частично подтвердил предварительные наблюдения того, что нозологические формы характеризуются отдельным профилем генной экспрессии. Тогда как при РА гены, вовлеченные в Т- и В-клеточную регуляцию, демонстрировали повышенную экспрессию, при ОА экспрессия генов, продукты которых участвуют в поддержании гомеостаза внеклеточного матрикса, была снижена.
Определение генной экспрессии большого спектра генов синовиальной ткани у пациентов с эрозивным РА выявило значительную гетерогенность между различными пациентами. При этом было выделено как минимум 2 молекулярно явные формы РА ткани. Одна субгруппа тканей характеризовалась повышенной экспрессией генов, которые обеспечивают активное иммунное воспаление с высокой продукцией иммуноглобулинов. Данная субгруппа была характерна для РА с активным воспалением. Повышенная экспрессия генов иммуноглобулинов явилась основным дифференцировочным фактором между тканями с высоким и низким уровнями воспалительной реакции. Профиль экспрессии генов РА тканей второй субгруппы напоминал таковой для тканей
пациентов с ОА. Данный профиль характеризовался низкой экспрессией генов, продукты которых участвуют в иммунном воспалении, и повышенной экспрессией генов, вовлеченных в ремоделирование ткани, которое ассоциировано с дифферен-цировкой фибробластов. В отличие от тканей с интенсивным воспалением в данных тканях повышен уровень экспрессии генов металлопротеиназ ММР11 и ММР13, снижен уровень экспрессии генов ММР1 и ММР3.
Разнообразие нозологических форм ревматических заболеваний, а также существование большого количества генов-кандидатов даже при одной нозологической форме ревматического заболевания предполагает необходимость проведения анализа полиморфизмов (мутаций) и экспрессии многих генетических фрагментов одновременно. Это стало возможным сегодня благодаря созданию методов
секвенирования нового поколения {next-generation sequencing (NGS)), включая метод РНК секвенирования (RNA-seq):
- таргетное {выборочное) секвенирование {ТС), то есть секвенирование определенных интересующих исследователя участков генома,
- экзомное секвенирование (ЭС), представляющее собой стратегию секве-нирования всех полипептид-кодирующих участков в геноме {экзонов),
- полногеномное секвенирование (ПГС), дающее наиболее полное представление об индивидуальных генетических особенностях [38].
ТС обычно используется для уже известных генов-кандидатов, когда нет необходимости изучать весь геном, а достаточно установить структуру нескольких генов или некоторых их участков. I. Adrianto и коллеги изучали 2 СкВ-ассоциированных локуса, TNFAIP3 и TNIP1. TNFAIP3 кодирует убиквитин модифицирующий фермент А20, который является основным регулятором NFkB активности. После подтверждения генетической ассоциации в масштабном исследовании 5 популяций, являющихся представителями различных рас, ученые применили ТС для выявления гаплотипа TNFAIP3 высокого риска. Хотя не были выявлены новые полиморфизмы, была обнаружена ранее не описанная одно-нуклеотидная делеция в хромосоменоси-теле гена TNFAIP3 во всех исследованных образцах. Данная делеция была отнесена
к редкому полиморфизму, свойственному как европейской, так и азиатской популяции. Наличие данного полиморфизма формирует гаплотип с вариантом Тт > А гена TNFAIP3, что приводит к снижению экспрессии мРНК А20 протеина, а формирующийся фермент характеризуется меньшей авидностью к своему субстрату - NF -кВ. Исследование ТМР1 (Ш.'А1Р3 взаимодействующий белок 1), являющегося геном-кандидатом развития СКВ, также выявило гаплотипы риска, которые снижают экспрессию мРНК ТШ1Р1 [17].
Основными направлениями использования ЭС являются: исследование уже известных генов-кандидатов; выявления новых генов-кандидатов, связанных с заболеванием, для чего сравниваются экзомы пациентов со схожими признаками; выявление мутаций. Довольно часто первичный поиск нарушений в кодирующих областях гена осуществляют именно методом ЭС. У человека насчитывается около 180 000 экзонов, что составляет примерно 1% от размера генома, или приблизительно 30 млн пар нуклеотидов, однако вариации (мутации) в этой части генома могут иметь значительно более тяжелые последствия, чем в оставшихся 99% [38].
D. Diogo и коллеги исследовали экзо-ны 25 РА генов-кандидатов и идентифицировали 281 полиморфизм (83% - с низкой аллельной частотой <1% и 65% - ранее не описанных), причем редкие несинонимичные варианты были локализованы в пределах 12ИА и 12ИВ генов и были характерны исключительно для РА [20].
Совсем недавно применение ПГС в научных целях было практически нереальным вследствие его высокой стоимости. Сегодня стоимость анализа 1 образца методом ПГС снизилась до $1,000, что позволяет некоторым лабораториям применять этот метод для организации крупномасштабных исследований. Подобные исследования проводятся и в ревматологии. и. Styrkars-dottir и коллеги использовали ПГС для исследования ОА в латиноамериканской популяции. Были выявлены 55 полиморфизмов, ассоциированные с ОА (от 41 до 52%) в пределах гена альдегиддегидрогеназы, семейство 3, член А2 (ALDH1A2), и 4 редкие варианта (0,02%) на 1р31 [38].
Для ревматических заболеваний, наследуемых по аутосомно-доминантному типу или в соответствии с законами Менделя, исследование генома представителей нескольких поколений одного рода, в котором имеют место случаи артропатий, может пролить свет на варианты генов, ответственные за развитие заболевания. Поэтому методы высокопроизводительного секвенирования применяются не
В последние годы анализ генной экспрессии совершил переход от исследования единичных генов к одновременному исследованию экспрессии множества генов различных клеток и тканей
только для исследования на уровне когорт пациентов, популяций, но и для внутрисемейных исследований [32, 38].
RNA-seq широко используется для общегеномной оценки количества РНК и детекции феномена альтернативного сплайсинга. В сравнении с микроанализом у RNA-seq есть преимущества, такие как низкий фоновый сигнал, повышенная чувствительность и высокая воспроизводимость результатов. RNA-seq требует относительно малого количества РНК для исследования, позволяет детектировать транскрипты альтернативного сплайсинга, альтернативные промоторы, детектировать химерные транскрипты. Методом RNA-seq возможна детекция как кодирующих, так и некодирующих регионов. Примерами не-кодирующих регионов являются: длинные (>200 п.о.) некодирующие РНК (lncRNAs), которые участвуют в различных биологических процессах, являются значимыми для дифференцировки плюрипотентных клеток, могут быть ассоциированы с хроматином для регуляции генной экспрессии; энхансерные РНК (eRNA) - класс относительно коротких некодирующих РНК, транскрибируемых с ДНК-последовательностей энхансерных регионов генома, транскрипция которых положительно коррелирует с уровнем мРнК протеин-кодирующих генов; микро РНК (miRNA) - короткие некодирующие РНК (от
18 до 24 п.о.), которые могут ограничивать активность мРНК или вызывать их деградацию, что в значительной степени сокращает количество протеина, причем количество мРНК может оставаться неизменным. Повышенная экспрессия miRNA была обнаружена в мононуклеарах периферической крови пациентов с РА в сравнении со здоровыми пациентами контрольной группы, что может регулировать продукцию ФНО-а [21, 38].
Персонифицированная фармакотерапия
Будущим использования молекулярно-генетического анализа в ревматологии является фармакогеномика - исследование связи имеющихся вариаций ДНК и РНК с ответом макроорганизма на лекарственные средства, что позволяет подобрать терапию с учетом индивидуальных особенностей пациента в более ранние сроки, а также скорректировать уже начавшееся лечение в случае его малоэффективности. Персонификация фармакотерапии - интеграция полученных с использованием современных молекулярно-генетических методов данных в клиническую практику [32].
D. Koczan и коллеги обнаружили фар-макогеномные различия спустя 72 часа у
19 пациентов с Ра (12 отвечающих и 7 - не отвечающих на терапию) с использованием микроанализа (18 400 контрольных
образцов) после применения этанерцепта. Они идентифицировали информативные гены, включая NFKBIA, CCLA4, IL8, IL1B, TNFAIP3, PDE4B, РР1Я15и ADM, которые вовлечены в NF -kB и cAMP сигнальные пути, изменение экспрессии которых спустя 72 часа после терапии ассоциировано с хорошим клиническим ответом [25].
R. Lindberg и коллеги изучали экспрессию генов в синовиальной ткани у 10 пациентов, пролеченных инфликсимабом (3 отвечающих человека, 5 - со средним уровнем ответа и 2 - не отвечавших на терапию). Было выявлено 279 генов с дифференциальной экспрессией у пациентов с хорошим ответом на лечение и у не отвечавших больных. Среди идентифицированных генов были гены, кодирующие MMP3. Более того, было показано, что ФНО-а может быть важным биомаркером успешного лечения инфликсимабом [28].
Заключение
Несмотря на значительные успехи в диагностике и лечении ревматических заболеваний, внедрение инновационных фармакотерапевтических подходов: применение структурно-модифицирующей терапии, биологических агентов - данная патология по-прежнему остается одной из основных причин потери трудоспособности, инвалидизации и преждевременной смертности населения большинства развитых стран мира. В связи с этим большое значение приобретают методы ранней диагностики ревматических заболеваний и соответствующие своевременные мероприятия профилактики, первичной и специализированной медицинской помощи.
Для решения данных вопросов в ревматологии в рамках концепции персонализированной медицины применимы методы молекулярно-генетического тестирования. Исследование гетерогенности молекулярно-генетического профиля ревматических заболеваний позволяет улучшить понимание патогенеза тех или иных нозологических форм, что значимо при анализе тяжести заболевания и выборе тактики терапии, для категоризации пациентов с ревматическими заболеваниями. Сегодня врачами всего мира признается необходимость персонализации ведения пациентов с ревматическими заболеваниями. Для этого необходима научно-обоснованная интеграция знаний, полученных с помощью методов молекулярно-генети-ческого анализа, в клиническую практику.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Балабанова Р.М., Эрдес Ш.Ф. // Науч.-практич. ревматол. - 2012. - Т.52, №3. - С.10-12.
2. Белов Б.О., Насонов Е.Л. // Рос. мед. журнал. -2012. - Т.20, №7. - С.345-349.
3. Белов Б£. // Рос. мед. журнал. - 2004. - Т.12, №20. - С.1137—1142.
4. БеловБ£, Шубин C.B., АнаньеваЛ.П. // Соврем. ревматология. - 2012. - №2. - С.7-16.
5. Дагбаева Д.В., Жолобова E.C. // Педиатрия. -
2009. - Т.87, №1. - С.55-60.
6. Забелло Т.В, Мироманов А.М., Миромано-ва Н.А. // Фундаментальные исследования. -2015. - №1 (ч. 9). - C.1970-1976.
7. Костюк C.A. // Мед. новости. - 2016. - №4. -С.10-14.
8. Костюк C.A. Молекулярно-биологические методы в медицине: Монография. - Минск, 2013. - 327 с.
9. Костюк C.A., Полуян O.C. // Весц НАН Беларуа Сер. мед. навук. - 2012. - №1. - С.109-115.
10. Лила А.М., апонова Т.В. // Рос. мед. журнал. -
2010. - Т.18, №27. - С.1663-1669.
11. Насонов Е.Л. // Науч.-практич. ревматол. -2008. - Т.46, №2. - С.4-5.
12. Никоненко Т.А. // Лабораторная медицина. -
2008. - №9. - C.27-31.
13. Полуян O.C., Костюк C.A., Мартусевич Н.А. // Мед. новости. - 2010. - №9. - С.96-100.
14. Шубин C.B., Агабабова Э.Р., Урумова М.М. и др. // Науч.-практич. ревматол. - 2008.- №1. - С.17-24.
15. Щербак И.Б. // Украинский мед. журнал. -2012. - Т.50, №4. - С.4-6.
16. Ягур В.Е., Оеменов Г.В., Варонько И.А. Генетика и биотехнология XXI века. Фундаментальные и прикладные аспекты: Материалы Международной научной конференции, посвященной 60-летию кафедры генетики БГУ. - 2008. -С.338-340.
17. Adrianto I., Wang S., Wiley G.B, et al. // Arthritis Rheum. - 2012. - Vol.64, N11. - P.3695-3705.
18. Chen T, Rimpiläinen M, Luukkainen R., et al. // Arthritis Rheum. - 2003. - Vol.49, N3. - P.328-334.
19. Clarke A, Timothy J.V // Arthritis Res. Ther. -
2009. - Vol.11, N5. - P.248.
20. Diogo D., Bastarache L., Liao K.P., et al. // PLoS One. - 2015. - Vol.10, №4.
21. Giannopoulou E.G., Elemento O., Ivashkiv L.B. // Arthritis Res. Ther. - 2015. - Vol.17. - P.167.
22. Firestein G.S., Echeverri F, Yeo M, et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1997. - Vol.94, N20. -P.10895-10900.
23. Hohler T, Grossmann S., Stradmann-Belling B., et al. // Ann. Rheum. Dis. - 2002. - Vol.61, N3. - P.213-218.
24. John S., Myerscough A, Marlow A, et al. // Ann. Rheum. Dis. - 1998. - Vol.57, N6. - P.361-365.
25. Koczan D., Drynda S., Hecker M, et al. // Arthritis Res. Ther. - 2008. - Vol.10, N3. - Р.50.
26. Korczowska I. // World J. Orthop. - 2014. - Vol.5, N4. - P.544-549.
27. Lanchbury J., Hall M, Steer S. // Rheimatology. -2002. - Vol.41, N4. - P.361-364.
28. Linbderg J., af Klint E., Catiina A.I., et al. // Arthritis Res. Ther. - 2006. - Vol.8, N6. - Р.176.
29. Mehrian R., Quismorio EP., Strassmann G., et al. // Arthritis Rheum. - 1998. - Vol.41, N4. -P.596-602.
30. Mpiga P., Ravaoarinoro M. // Microbiol. Res. -2006. - Vol.161, N1. - P.9-19.
31. Nepom GT, Byers P., Seyfried C, et al. // Arthritis Rheum. - 1989. - Vol.32, N1. - P.15-21.
32. Okada Y, Wu D., Tynka G., et al. // Nature. -2014. - Vol.506, N7488. - P.376-381.
33. Pazar B., Gergely P., Nagy Z.B., et al. // Clin. Experim. Rheumatol. - 2008. - Vol.26. - P.1146-1152.
34. Peng S.L. // Rheumatology. - 2006. - Vol.45, N1. -P.26-30.
35. Rizzo A., Domenico M.D., CarratelliC.R, Paolillo R. // Internal. Medicine. - 2012. - Vol.51, N1. - P.113-117.
36. Sibilia J, Limbach FX. // Ann. Rheum. Dis. -2002. - Vol.61. - P.580-587.
37. Simmonds R.E., Foxwell B.M. // Rheumatology. -2008. - Vol.47, N5. - P.584-590.
38. Wiley G.B, Kelly J.A., Gaffney P.M. // Arthritis Res. Therapy. - 2014. - Vol.16. - P.490.
39. Yarwood A., Huizinga TW, Worthington J. // Rheumatology. - 2016. - Vol.55, N2. - P.199-209.
Поступила 08.09.2016г.
