CC BY
28
DOI: 10.26347/1607-2499201909-10008-010
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ПРИ ВОЗРАСТНОЙ МАКУЛЯРНОЙ ДЕГЕНЕРАЦИИ И МАКУЛЯРНОЙ ДЕГЕНЕРАЦИИ, СОПРОВОЖДАЮЩЕЙСЯ ОБРАЗОВАНИЕМ ДРУЗ, ОСНОВАННОЕ НА ИЗУЧЕНИИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ В РОССИЙСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ
13 1 2 3
Л.М. Балашова1'3, А.В. Попов', М.Е. Иванова2'3
Некоммерческое партнерство Международный Научно-Практический Центр Пролиферации Тканей России, Российская Федерация, 119034 Москва, ул. Пречистенка 29/14
2
НКЦ Офтальмик, Российская Федерация, 125167 Москва, Ленинградский проспект, 47/3
3 ФГБОУ ВО Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова
Министерства здравоохранения Российской Федерации 117437, Москва, Островитянова, 1
Цель исследования. Провести сравнительное патогенетическое исследование при возрастной макуляр-ной дегенерации (ВМД) и макулярной дегенерации, сопровождающейся образованием друз, основанное на изучении генетических особенностей в российской популяции для дальнейшего поиска эффективных методов лечения.
Материал и методы. Сформированы 2 группы пациентов: 1-я - 150 человек (84 женщины, 66 мужчин) 50-92 года с диагнозом «возрастная макулярная дегенерация», сухая форма с образованием друз, проводили анализ на наличие snp (rtPCR, 15 snp в 12 генах), связанных с повышенным риском ВМД; 2-я группа - 50 детей в возрасте от 3 до 18 лет с клиническим диагнозом «болезнь Штаргардта», «макулодистрофия», «центральная абиотрофия сетчатки», были отобраны дети c друзами на глазном дне. Для группы детей помимо стандартной молекулярно-генетической диагностики (NGS панель «Наследственные заболевания сетчатки») проводили поиск snp (rtPCR), связанных с повышенным риском ВМД по тому же протоколу, что и для 1-й группы. Использовалось программное обеспечение HGVS, Genemap, Genemania, CLINVAR, Genego, STRING, Cytoscapeи БД EMBL для моделирования и анализа полученных данных.
Результаты. В 1-й группе у 133 пациентов обнаружены snp в генах ABCA1, APOE, ARMS2, C3, CFH, CFHR1, CFHR3, CST3, ERCC6, FBLN5, HMCN1 и HTRA1. У 17 пациентов не обнаружено ни одного полиморфизма ни в одном из перечисленных генов. Во 2-й группе у 28 пациентов обнаружены snp в изучаемых генах, у 22 пациентов не обнаружено ни одного полиморфизма ни в одном из изучаемых генов.
Заключение. При исследовании обнаружены коррелирующие патогенетические механизмы образования друз в старшей и младшей возрастной категории, что может предполагать эффективность общих терапевтических тактик.
Ключевые слова: макулярная дегенерация, друзы, генетические особенности, российская популяция, сравнительное исследование
Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
Работа выполнена в соответствии с этическими принципами проведения исследований с участием человека Хельсинской Декларации Всемирной Медицинской Ассоциации (Declaration of Helsinki), пересмотр 2013 г
COMPARATIVE PATHOGENETIC RESEARCH OF AMD AND MACULA DEGENERATION
IN CHILDREN WITH DRUSE FORMATION BASED ON STUDYING GENETIC FEATURES
IN RUSSIAN POPULATION
L.M. Balashova1,3, A.V. Popov1, M.E. Ivanova2,3
1
Non-profit Partnership International Scientific and Practical Center for the Proliferation of Tissues of Russia, 119034, Moscow, Russian Federation, 29/14 Prechistenka St.
2
NCC Oftalmic, 125167 Moscow, Russian Federation, 47/3 Leningradsky Prospekt
3
N.I. Pirogov Russian National Research Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation,
1 Ostrovityanova St., Moscow
Objective. To provide comparative pathogenetic study in AMD and macular degeneration in children, accompanied by the formation of drusen, based on the study of genetic features in the Russian population to further search for effective treatment methods.
Material and methods: 1 group of patients 150 patients (84 women, 66 men) aged 50 to 92 years with a diagnosis of «AMD», dry form, in the fundus of with drusen and which were analyzed for the presence of snp (rtPCR, 15 snp in 12 genes) associated with an increased risk of AMD. Group 2 - 50 children aged 3 to 18 years with the clinical diagnosis of Stargardt disease, macular dystrophy, central retinal abiotrophy, children were selected with drusen in the fundus. For a group of children, in addition to the standard molecular genetic diagnosis (NGS panel «Hereditary Retinal Diseases»), we searched for snp (rtPCR) associated with an increased risk of AMD according to the same protocol as for Group 1. HGVS, Genemap, Genemania, CLINVAR, Genego, STRING, Cytoscape, and EMBL data bases were used to simulate and analyze the data obtained.
Results: In group 1, snp was detected in 133 patients in the genes ABCA1, APOE, ARMS2, C3, CFH, CFHR1, CFHR3, CST3, ERCC6, FBLN5, HMCN1 and HTRA1. In 17 patients no polymorphism was found in any of the listed genes. In group 2, snp was found in 28 patients in the studied genes, in 22 patients no polymorphism was found in any of the studied genes.
XXIVМЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
Conclusions: A comparative pathogenetic study was conducted for age-related macular degeneration (AMD) and macular degeneration in children, accompanied by the formation of drusen, based on the study of genetic features in the Russian population.
Correlated pathogenetic mechanisms of drusen formation in the older and younger age groups were found, which may suggest the effectiveness of similar therapeutic approach.
Key words: macular degeneration, druse, genetic traits, Russian population, comparative study
Authors declare no competing interests.
The work was carried out according to the ethical conduct of the study involving human of the World Medical Association Declaration of Helsinki), revision in 2013.
Макулярная дегенерация (МД) - многофакторное заболевание с экологическими и генетическими факторами риска и поражает 150 млн человек во всем мире. Центральное зрение может ухудшаться либо вследствие постепенно прогрессирующей географической атрофии сетчатки (ГА), либо быстро из-за кровоизлияния в сетчатку и экссудации жидкости ихориоидальной неоваскуляризации (ХНВ). На сегодняшний день достигнут определенный эффект в лечении влажной формы ВМД с помощью интравитреальных инъекций антиангиогенного препарата эндотелиального фактора роста (VEGF), однако эффективной терапии сухой формы макулярной дегенерации в настоящее время в клинической практике нет. Открытие множества генных ассоциаций и изучение их функциональных последствий помогли выявить новые, лежащие в основе патофизиологические механизмы развития ма-кулодистрофии, предоставляя возможность идентифицировать молекулярные мишени для новых методов лечения [3]. В частности, в патогенезе участвует система комплемента, важный компонент иммунной системы [4]. Как следствие возрастает интерес к генетическому тестированию, чтобы предсказать либо риск развития макулярной дегенерации у человека, либо то, насколько хорошо пациент отреагирует на лечение.
Цель исследования: провести сравнительное генетическое исследование при ВМД и макулярной дегенерации, сопровождающейся образованием друз, основанное на изучении генетических особенностей в российской популяции для дальнейшего поиска эффективных методов лечения.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Для анализа были отобраны и сформированы две группы пациентов: 1-я группа - старшей возрастной категории: 150 пациентов (84 женщины, 66 мужчин) в возрасте от 50 до 92 лет (средний возраст 63,5 ± 12,5 лет), с диагнозом «возрастная макулярная дегенерация», сухая форма, на глазном дне которых были найдены отложения в виде друз и которым проводили анализ на наличие snp (rtPCR, 15 snp в 12 генах), связанных с повышенным риском ВМД. 2-я группа - 50 детей в возрасте от 3 до 18 лет (средний возраст 12,1 ± 6,0 лет) с клиническим диагнозом «болезнь Штаргардта», «макулодистрофия», «центральная абиотрофия сетчатки»; были отобраны дети c друзами на глазном дне. Для группы детей помимо стандартной молекулярно-генетической диагностики (NGS панель «Наследственные заболевания сетчатки») проводили поиск snp (rtPCR), связанных с повышенным риском ВМД по тому же протоколу, что и для 1 группы. Использовалось программное обеспечение HGVS, Genemap, Genemania, CLINVAR, Genego, STRING, Cytoscape и база данных консорциума EMBL для моделирования и анализа полученных данных. Все пациенты подписали информированное согласие (в группе детей информированное согласие подписывали оба родителя). Период включения пациентов в группу с 2012 по 2017 год.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В 1-й группе у 133 пациентов обнаружены snp в генах ABCA1, APOE, ARMS2, C3, CFH, CFHR1, CFHR3, CST3, ERCC6, FBLN5, HMCN1 и HTRA1 (таблица); у 17 не обнаружено ни одного полиморфизма ни в одном из перечис-
Однонуклеотидные замены (впр) в изучаемых генах в 1-й группе (старшая возрастная категория) и во 2-й группе (дети), а также взаимосвязь между впр и тяжестью клинической картины
Ген Snp Генотип Число пациентов в 1-й группе p Корреляция Число пациентов во 2-й группе p Корреляция
ABCA1 rs1883025 CT 32 0,003 * 7 0,06 *
APOE rs7412 CT/TT 4/1 0,002 ** 2/0 0,02 *
ARMS2 rs10490924 GT/TT 18/0 0,04 * 2/0 0,04 *
C3 rs2230199 CC 4 0,05 * 1 0,005 *
CFH rs412852 CC 7 0,001 *** 3 0,01 *
CFH rs3766405 CC 30 0,04 * 2 0,08 *
CFH rs1048663 GG 12 0,03 * 4 0,02 *
CFHR1 rs2274700 AC/CC 3/0 0,005 ** 0/0 n/a —
CFHR3 rs6677604 AC/CC 1/1 0,01 * 0/0 n/a —
CST3 rs1064039 AG/GG AA 6/2 0,04 * 0/0 n/a —
ERCC6 6530C>G GG 4 0,04 * 0 n/a —
FBLN5 506T>C CC 5 0,002 ** 0 n/a —
HMCN1 rs743137 CC 7 0,04 * 4 0,04 *
HMCN1 rs680638 AG/AA 3 0,02 * 1 0,15 *
HTRA1 rs11200638 CT 2/1 0,01 * 8/0 0,05 *
Примечание. В столбце «корреляция» указана расчетная по разработанному нами алгоритму взаимосвязь обнаруженных впр с тяжестью течения клинической картины и риском образования друз. * — низкая степень корреляции, *** — высокая корреляция, р — уровень значимости (статистически значимыми считались отличия при р < 0,05).
ленных генов. Во 2-й группе у 28 пациентов обнаружены snp в изучаемых генах, у 22 - не обнаружено ни одного полиморфизма ни в одном из изучаемых генов.
В целом полученные результаты соотносятся с общемировыми данными. Мы предполагаем, что различия в обнаружении характерных при ВМД snp вызваны особенностями патогенеза разных форм макулярной дегенерации (ранней и возрастной, характерной для пожилого возраста): ко-экспрессия, ко-локализация, физическое взаимодействие и участие в физиологических процессах генов ABCA1, APOE, ARMS2, C3, CFH, CFHR1, CFHR3, CST3, ERCC6, FBLN5, HMCN1 и HTRA1 доказано методами математического моделирования и исследованиями на животных. Также свою роль сыграли методологические ограничения исследования - численность группы детей в 3 раза меньше. Однако мы наблюдаем общее в распределении встречаемости snp, что указывает на общность патогенетических механизмов заболеваний.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При проведении сравнительного генетического исследования при возрастной макулярной дегенерации (ВМД) и макулярной дегенерации, сопровождающейся образованием друз обнаружены коррелирующие патогенетические механизмы образования друз в старшей и младшей возрастной категории, что может предполагать эффективность общих терапевтических тактик.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Smith W., Assink J., Klein R., et al. Risk factors for age-related macular degeneration: pooled findings from three continents. Ophthalmology 2001; 108: 697-704. DOI: 10.1016/S0161-6420(00)00580-7
2. Wong W.L., Su X., Li X., et al. Global prevalence of age-related macular degeneration and disease burden projection for 2020 and 2040: a systematic review and meta-analysis. Lancet Glob. Health 2014; 2: 106-116.
3. Ivanova M.E., Tikhonovich M.V., Zolnikova I.V. Modern approaches to gene therapy of retinal dystrophies. Russian Ophthalmologi-cal Journal 2013; 4: 103-110.
4. Dinu V., Miller P.L., Zhao H. Evidence for association between multiple complement pathway genes and AMD. Genet. Epidemiol. 2007; 31: 224-237.
Поступила 02.06.2019 Принята к опубликованию 10.08.2019 Received 02.06.2019 Accepted 10.08.2019
Сведения об авторах
Балашова Лариса Маратовна - д. м. н., профессор, заведующая отделом экспериментальной и клинической офтальмологии ФГБОУ ВО Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова Министерства здравоохранения Российской Федерации, НП Международный научно-практический центр пролиферации тканей России. 117997, Москва, ул. Островитянова, 1. 119034 Москва, ул. Пречистенка 29/14. Тел. 8 (909) 985-81-84. E-mail: blm1962@yandex.ru. https://orcid.org/0000-0001-9349-7092.
Попов Андрей Владимирович - заместитель генерального директора по лечебной работе НП Международный научно-практический центр пролиферации тканей России. 117997, Москва, ул. Островитянова, 1; 119034, Москва, ул. Пречистенка 29/14. Тел.: 8 (926) 587-85-37. E-mail: 5878537@gmail.com. https://orcid.org/0000-0003-1983-2272.
Иванова Марианна Евгеньевна - генеральный директор НКЦ Офтальмик, соискатель кафедры патофизиологии ФГБОУ ВО Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова Министерства здравоохранения Российской Федерации, 125167 Москва, Ленинградский проспект, 47/3. Тел. 8 (903) 758-66-19. E-mail: marianna.e.ivanova@gmail.com. https://orcid.org/0000-0002-1089-4293.
About the authors
Prof. Larisa M. Balashova - Sc. D. in Medicine, Professor, Head of Library of ophtalmology of the N.I. Pirogov Russian National Research Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, General director and Head of Department of experimental and clinical ophtalmology of the Non-profit Partnership International Scientific and Practical Center for the Proliferation of Tissues of Russia, Doctor of Morozov Russian Children's Clinical Hospital of Department of Health of Moskow.Tel.: 8 (909) 985-81-84. E-mail: blm1962@yandex.ru.
Andrei V. Popov - Deputy Director General for Medical Work, Non-profit Partnership International Scientific and Practical Center for the Proliferation of Tissues of Russia. 117997, Moscow, Russia, 1 Ostrovityanova St.; 119034, Moscow, Russia, 29/14 Prechistenka St. Tel: 8 (926) 587-85-37. E-mail: 5878537@gmail.com. https://orcid.org/0000-0003-1983-2272.
Marianna E. Ivanova - General Director of the NCC Oftalmik, applicant for the Pathophysiology Department of the Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Moscow, 47/3 Lenin-gradsky Prospect, 125167. Tel. 8 (903) 758-66-19. E-mail: marianna.e.ivanova@gmail.com. https://orcid.org/0000-0002-1089-4293.
Для цитирования: Балашова Л.М., Попов А.В., Иванова М.Е. СРАВНИТЕЛЬНОЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИ ВОЗРАСТНОЙ МАКУЛЯРНОЙ ДЕГЕНЕРАЦИИ И МАКУЛЯРНОЙ ДЕГЕНЕРАЦИИ, СОПРОВОЖДАЮЩЕЙСЯ ОБРАЗОВАНИЕМ ДРУЗ, ОСНОВАННОЕ НА ИЗУЧЕНИИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ В РОССИЙСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ. Клиническая геронтология. 2019; 25 (9-10): 8-10. DOI: 10.26347/1607-2499201909-10008-010.
For citation: Balashova L.M., Popov A.V., Ivanova M.E.COMPARATIVE PATHOGENETIC RESEARCH OF AMD AND MACULA DEGENERATION IN CHILDREN WITH DRUSE FORMATION BASED ON STUDYING GENETIC FEATURES IN RUSSIAN POPULATION. Clin. Gerontol. 2019; 25 (9-10): 8-10. DOI: 10.26347/1607-2499201909-10008-010.
