ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси

ГНУ «ИНСТИТУТ ГЕНЕТИКИ И ЦИТОЛОГИИ НАН БЕЛАРУСИ»
РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ЦЕНТР ГЕНОМНЫХ БИОТЕХНОЛОГИЙ
СПРАВОЧНИК
ПО ГЕНЕТИЧЕСКОМУ
ТЕСТИРОВАНИЮ ЧЕЛОВЕКА
МИНСК 2013
1
УДК 575.1:61-07
Справочник по генетическому тестированию человека (Республиканский
центр геномных биотехнологий) / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси; ред. А.В. Кильчевский. – Минск: ГНУ «Институт генетики и цитологии
НАН Беларуси», 2013. – 44 с.
© ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси», 2013
2
Центр предлагает физическим и юридическим лицам услуги по ДНК-диагностике индивидуальных особенностей человека.
Генетическое тестирование достаточно провести всего
один раз в жизни!
Полученные в ходе исследования результаты являются
строго конфиденциальными.
Материалом для проведения генетического тестирования
служат клетки буккального эпителия (слюна).
НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
МЕДИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА
Выявление генетической предрасположенности к мультифакториальным заболеваниям:
сердечнососудистым;
диабету 2-го типа;
остеопорозу;
бронхиальной астме и др.
Выявление генетической предрасположенности к нарушению
нормального течения беременности (невынашивание, резус-конфликт и
т.д.), определение генетических причин таких патологий.
Выявление мутаций, приводящих к сенсоневральной тугоухости.
Выявление мутаций, приводящих к нарушению обмена железа и
развитию наследственных заболеваний печени (гемохроматозу).
Определение индивидуальной чувствительности человека к лекарственным препаратам и токсическим веществам.
ЭТНОГЕНОМИКА
Установление этногеографического происхождения
предков по по материнской и отцовской линиям.
далеких
3
СПОРТИВНАЯ ГЕНЕТИКА
Выявление генетической предрасположенности к высоким спортивным достижениям, устойчивости к физическим нагрузкам по основным
группам генов:
гены, детерминирующие факторы адаптации сердечнососудистой
системы:
– подгруппа генов системы тромбообразования;
– подгруппа
генов
роста
эндотелия
кровеносных
сосудов;
гены, детерминирующие факторы адаптации системы транспорта
кислорода;
гены углеводно-жирового обмена;
гены, ответственные за ломкость (прочность) костей.
Лицензия Минздрава РБ на право осуществления медицинской деятельности (Рег. № 02040/6875 от 17.06.2011 г., действительна до 17.06.2021 г).
Название услуги: генетическая лабораторная диагностика. Область аккредитации лаборатории генетики человека: определение генов, ответственных за различные индивидуальные особенности человека. Аттестат аккредитации BY/112 02.1.0.1599 от 07.12.2009 г. Срок действия аккредитации:
по 07.12.2014 г.
ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси»
200072, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Академическая, 27,
комн. 117, 131а, 131б.
Генетическая лабораторная диагностика: тел. (+375 17) 385 97 39;
(+375 33) 380 50 40
4
Предлагаем услуги по составлению
генетического паспорта
Уже при рождении ребенка можно составить его «генетический
паспорт», в который включаются сведения о генах, оказывающих существенное влияние на состояние здоровья и индивидуальные спортивные
качества.
Все заболевания человека в той или иной степени зависят от генотипа. В Центре исследуются гены, которые определяют предрасположенность к сердечнососудистым заболеваниям, диабету 2 типа, остеопорозу, бронхиальной астме и ряду других многофакторных заболеваний, а
также нарушению нормального течения беременности. Выявление генетической предрасположенности к этим опасным заболеваниям позволяет
проводить их профилактику или раннюю диагностику, правильно выбирать методы лечения. Таким образом, ДНК-диагностика генома каждого
конкретного человека представляет безусловный интерес для сохранения его здоровья.
Проводится исследование генетических причин таких заболеваний, как сенсоневральная тугоухость, нарушение обмена железа (гемохроматоз).
На основе генетического анализа можно оценить индивидуальную
чувствительность человека к лекарственным препаратам, что необходимо знать для выбора препаратов и правильной дозировки выбранного
лекарственного средства.
Генетическое тестирование – необходимый этап персональной
медицины.
Проводится также генетическое тестирование спортсменов. Выявляются гены, определяющие выносливость, скорость, силу, способность к восстановлению после физических нагрузок. Исследование полиморфных вариантов этих генов позволяет существенно улучшить отбор и
профилизацию спортсменов. По результатам генетического тестирования
можно также определить, будет ли у спортсмена развиваться чрезмерная
гипертрофия миокарда в ответ на длительные нагрузки, имеется ли повышенный риск возникновения травм, артериальной гипертензии и т.д. В
«генетическом паспорте» спортсмена указываются варианты генов, необходимые для достижения высоких спортивных результатов, а также
гены риска профпатологий. Только в этом случае можно обеспечить каждому спортсмену условия, необходимые для полной реализации его генетического потенциала.
ДНК-тестирование спортсменов оказывает ценную помощь врачам и
тренерам команд для отбора наиболее перспективных атлетов и для обеспечения каждому из них условий, необходимых для успехов в спорте.
5
ВЫЯВЛЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ
К МУЛЬТИФАКТОРИАЛЬНЫМ ЗАБОЛЕВАНИЯМ
Сердечнососудистые заболевания (ССЗ)
ССЗ лидируют как одна из главных причин заболеваемости, инвалидизации и смертности во всем мире. Они представляют собой группу
болезней сердца и кровеносных сосудов, в которую входят инфаркт миокарда, ишемическая болезнь сердца, болезнь сосудов головного мозга,
болезнь периферических артерий, тромбоз глубоких вен, включая легочную тромбоэмболию, и др.
В крупных городах ежегодно регистрируется более 300 случаев
инфаркта на каждые 100 тысяч жителей. Смертность от ишемической
болезни сердца и ишемической болезни мозга составляет 40–45%.
Частота тромбозов артерий сердца при инфаркте миокарда составляет 70–85%. Тромбозы сосудов мозга определяют развитие инсультов
в 75–80% случаев.
Инфаркт миокарда недавно считался болезнью пожилых, но за последние годы наметилась тревожная тенденция – инфаркт "молодеет".
Причин для этого много, но существует очень весомая причина развития
ишемической болезни сердца, следствием которой бывает инфаркт –
генетическая предрасположенность.
Исследования показали, что вероятность развития угрожающих
жизни осложнений после инфаркта миокарда также обусловлена генетически. Однако это не означает, что человек с наследственным риском
инфаркта обречен на болезнь с тяжелыми осложнениями. Современная
медицинская наука обладает достаточной информацией и располагает
средствами и методами коррекции неблагоприятного проявления наследственной информации. Это в полной мере касается и сердечнососудистой патологии.
Определение предрасположенности к сердечнососудистым заболеваниям рекомендовано лицам в профилактических целях при отягчающих факторах внешней среды и образа жизни (курение, избыточный
вес, малая подвижность, стрессы и т.д.), а также при наличии ССЗ у родителей или других родственников.
Наличие тромбофилии сопряжено также с повышенным риском развития осложнений беременности (привычное невынашивание, плацентарная недостаточность, задержка роста плода, поздний токсикоз (гестоз)).
6
ДНК-диагностика предрасположенности к сердечнососудистым
заболеваниям
№
Название гена и его
Функции гена
п.п. полиморфный вариант
Ген связан с регуляцией кровяного давления, поддержанием водно-солевого
гомеостаза, определяет риск ряда сердечнососудистых патологий. Носители
ACE
аллеля D имеют более высокие уровни
(ген ангиотензинактивности ACE плазмы в сердечной
1 превращающего
мышце и в тканях. Генотип DD обнаруфермента)
живается у 28–31% людей, попадающих
Alu Ins/Del
в группу риска развития ишемической
болезни сердца, инфаркта миокарда,
постинфарктных осложнений, артериальной гипертензии.
Кодирует фермент, который определяет
уровень окиси азота в стенке кровеносeNOS
ных сосудов. Аллель 4b ассоциирован с
(ген эндотелиальной
2
проявлением выносливости, аллель 4а
синтазы окиси азота)
связан с артериальной гипертензией,
4a/4b
снижением эластичности сосудистой
стенки, гипертрофией миокарда.
Кодирует фермент, который определяет
уровень окиси азота в стенке кровеносных сосудов; NOS3 298Asp аллель ассоeNOS
циирован с низкой активностью эндоте(ген эндотелиальной
3
лиальной NO-синтазы, риском развития
синтазы окиси азота)
сердечнососудистых заболеваний и выGlu298Asp
соким уровнем сердечного выброса при
выполнении физических нагрузок средней интенсивности.
PAI-1
Регулирует процесс фибринолиза. По(ген ингибитора
вышение уровня PAI-1 при гипоксии
4 активатора
приводит к снижению фибринолиза и
плазминогена)
образованию фибриновой основы для
675 4G/5G
роста новых кровеносных сосудов.
7
8
5
F1
(ген I фактора
свертывания крови)
Thr312Ala
6
F2
(ген протромбина)
G20210А
7
F5
(ген V фактора
свертывания крови)
Arg506Gln
(мутация Лейдена)
8
F13A1
(ген XIII фактора
свертывания крови)
Val34Leu
PAI-1 – один из основных компонентов
тромболитической плазминогенплазминовой системы, играет важную
роль в предопределении расположенности к кардиоваскулярным заболеваниям. Аллель 4G повышает риск развития тромбозов в среднем в 1,7 раза,
риск развития инфаркта миокарда –
в 2,5 раза.
I фактор свертывания крови регулирует последний этап коагуляционного
каскада, влияет на образование «белого» тромба. Связан с риском возникновения сердечнососудистых заболеваний.
Один из основных факторов системы
свертывания крови. Наличие аллеля
«риска» A повышает уровень протромбина в плазме на 30%, увеличивает риск
возникновения венозных тромбозов,
ишемического инсульта, развития тромбоэмболии (в 3 раза).
Является ответственным за превращение протромбина в активный фермент
тромбин. Аллель «риска» A «-» может
явиться основой для развития тромбоза
вен нижних конечностей, тромбозов церебральных сосудов, артериальных
тромбозов в молодом возрасте и ишемического инсульта.
Является тромбин активируемым протеином, ответственным за стабилизацию
фибринового тромба. Leu аллель «риска»
ассоциирован с повышенным риском на
фоне антикоагулянтной терапии, геморраргическим синдромом и гемартрозами.
9
MB
(ген миоглобина)
A79G
10
PPARG
(гамма-рецептор,
активируемый
пролифератором
пероксисом)
Pro12Ala
11
VEGF
(ген фактора роста
эндотелия сосудов)
G-634C
12
BDKRB2
(ген рецептора брадикинина β2)
+9/-9
13
LDLR
(ген рецептора липопротеина низкой плотности)
7TA, 8TA, 10TA, 11TA
14
HIF1A
(ген фактора, индуцируемого гипоксией)
C582T
Железосодержащий белок мышечных
клеток – аналог гемоглобина эритроцитов крови. МВ отвечает за транспорт кислорода в скелетных мышцах и в мышце
сердца, запасание (депонирование) молекулярного кислорода и передачу его
окислительным системам клеток.
Для носителей гомозиготного генотипа
Pro12Pro (40–70 лет) характерна
большая толщина средней стенки
сосудов, что расценивается как
свидетельство более раннего развития
атеросклероза, по сравнению с
носителями генотипа Ala12Ala.
Основной фактор роста эндотелия сосудов, влияет на развитие новых и выживание незрелых кровеносных сосудов,
увеличивает проницаемость сосудов, их
количество.
Один из основных медиаторов эффекта
брадикинина, снижающего тонус сосудов и
способствующего сокращению гладкой мускулатуры. С наличием аллеля -9 связывают
высокую экспрессию гена и более выраженный сосудорасширяющий эффект, предрасположенность к выносливости.
Регулирует концентрацию холестерина из
плазмы крови. Липопротеин низкой плотности – главный представитель класса
липопротеинов плазмы, переносящих холестерин, его избыток – один из основных
факторов риска атеросклероза. Аллели
8TA и 11TA – риск ИМ.
Транскрипционный фактор, обеспечивающий адаптацию организма в условиях
гипоксии, активизирует экспрессию генов,
регулирующих процесс ангиогенеза,
9
15
APOЕ
(ген аполипопротеина Е)
Cys112Arg
+Arg158Cys
16
LPL
(ген
липопротеинлипазы)
Ser447Stop
17
AGTR1
(ген рецептора
ангиотензина II
1-го типа):
А1166С
18
ADRB1
(ген β1адренорецепторов):
Ser49Gly; Gly389Arg
19
ADRB2
(ген β2-адренорецепторов)
Arg16Gly;
Gln27Glu
10
вазомоторный контроль, энергетический
метаболизм, эритропоэз и апоптоз. Наличие аллеля Т снижает экспрессию фактора, что приводит к уменьшению ангиогенеза и, как следствие, к возрастанию
риска инфаркта миокарда.
Кодирует белок, который играет ключевую роль в метаболизме липидов, в частности, холестерина; связан с отложением липидов в кровеносных сосудах,
аллели риска повышают вероятность
развития болезни Альцгеймера.
Связан с предрасположенностью к сердечнососудистым заболеваниям (гипертензии, атеросклерозу), гиперлипопротеинемии. Липопротеинлипаза
контролирует метаболизм холестерина в
мозгу и влияет на долговечность и регенерацию нейронов головного мозга.
Кодирует рецептор ангиотензина II
1-го типа, который участвует в контроле
кровяного давления и объема внеклеточной жидкости, является мишенью для
блокаторов рецепторов ангиотензина II.
Кодирует β1-адренорецепторы, активность которых определяет частоту и силу сокращений сердечной мышцы, уровень артериального давления, ответ на
терапию β-адреноблокаторами.
Кодирует β2-адренорецепторы, которые
обеспечивают релаксацию гладкой мускулатуры, увеличение частоты и силы
сердечных сокращений, являются мишенью для лекарственных средств.
ДНК-диагностика предрасположенности к венозным тромбозам
(тромбофлебитам)
Является ответственным за превращение протромбина в активный фермент
F5
тромбин. Аллель «риска» A «-» может
(ген V фактора
явиться основой для развития тромбоза
20 свертывания крови)
вен нижних конечностей, тромбозов цеArg506Gln
ребральных сосудов, артериальных
(мутация Лейдена)
тромбозов в молодом возрасте и ишемического инсульта.
Один из основных факторов системы
свертывания крови. Наличие аллеля
F2
«риска» A повышает уровень протром21 (ген протромбина)
бина в плазме на 30%, увеличивает риск
G20210А
возникновения венозных тромбозов,
ишемического инсульта, развития тромбоэмболии (в 3 раза).
Регулирует процесс фибринолиза. Повышение уровня PAI-1 при гипоксии приводит к снижению фибринолиза и образованию фибриновой основы для роста
PAI-1
новых кровеносных сосудов. Один из
(ген ингибитора актиосновных компонентов тромболитиче22
ватора плазминогена) ской плазминоген-плазминовой системы,
675 4G/5G
играет важную роль в предопределении
расположенности к кардиоваскулярным
заболеваниям. Аллель 4G повышает
риск развития тромбозов в среднем
в 1,7 раза.
11
Диабет 2 типа
Диабет является опасным заболеванием, широко распространенным в развитых странах, приводящим к инвалидизации и смертности.
Диабет 2 типа – метаболическое многофакторное заболевание с
наследственной предрасположенностью, характеризующееся нарушением секреции инсулина или механизмов его взаимодействия с клетками
тканей. Диабет 2 типа составляет 85–90% от всех форм диабета и наиболее часто развивается у людей старше 40 лет, особенно при потреблении большого количества углеводов.
В патогенезе заболевания ведущую роль играет нарушение обмена
веществ, связанное с полиморфизмами в генах TCF7L2, PPARG,
KCNJ11, UCP2, которые влияют на уровень инсулина в крови, метаболизм липопротеинов, на развитие метаболического синдрома, деление и
дифференцировку адипоцитов и при определенных вариантах повышают
или снижают риск развития данного заболевания. Обнаружение вариантов риска указывает на повышенную вероятность диабета 2 типа. Уровень риска связан с возрастом, повышенной массой тела, гиподинамией,
повышенным употреблением легко усваиваемых углеводов и др.
Определение предрасположенности к диабету 2 типа рекомендуется лицам с повышенным уровнем глюкозы в крови (обычно определяемым натощак), при наличии заболеваний, формирующих в комплексе метаболический синдром (гипертония, ишемия, ожирение), лицам, ведущим
малоподвижный образ жизни, при избыточном потреблении легко усваиваемых углеводов, а также при наличии у родственников диабета 2 типа.
12
ДНК-диагностика предрасположенности
к диабету 2 типа
№
Название гена и его
Функции гена
п.п. полиморфный вариант
Продукт гена образует пору для транспорта ионов калия из клетки: закрытие
KCNJ 11
канала необходимо для секреции глюко(ген-регулятор
23
зо-стимулированного инсулина бетакалиевых каналов)
клетками, открытие ингибирует секрецию
Glu23Lys
инсулина. Аллель К способствует развитию СД 2 типа.
Ген TCF7L2 определяет секрецию инсуTCF7L2
лина и регулирует созревание ß-клеток
(фактор
24
поджелудочной железы. Наличие генотранскрипции 7)
типа «-/-» увеличивает риск развития
C-41435T
заболевания СД 2 типа в 1,5 раза.
Является основным фактором регуляции
PPARG
дифференцировки адипоцитов, способст(гамма-рецептор,
вует снижению инсулиновой сопротивляеактивируемый
мости и улучшению секреции инсулина
25
пролифератором
бета-клетками. Аллель Аla, является покапероксисом)
зателем снижения риска развития сахарPro12Ala
ного диабета 2 типа, гиперинсулинемии,
инсулинорезистентности и атеросклероза.
Аллель Val ассоциируется с высокой метаболической эффективностью мышечной деятельности и физической активностью, с пониженным расходом энергии в
UCP2
покое, низкой утилизацией жирных ки(ген разобщающего
26
слот, риском развития сахарного диабебелка)
та 2 типа и ожирения. Носителям гомозиAla55Val
готы Val/Val необходимо всю жизнь
проявлять высокую физическую активность, иначе существует риск развития
метаболических расстройств.
13
Остеопороз
Остеопороз (ОП) – системное заболевание скелета, характеризующееся снижением прочности костной массы, изменением ее структуры и
повышенным риском переломов. По данным Всемирной организации здравоохранения, у 15–20% людей старше 50 лет выявляются остеопоротические изменения, причем у 30% из них это может привести к переломам. Основным критерием оценки высокого риска по развитию остеопороза
является остеоденситометрия – рентгенологический метод определения
минеральной плотности костной ткани.
Костная ткань является важнейшим источником кальция для поддержания его нормального физиологического уровня в организме. При нарушении "баланса" под влиянием ряда факторов, к которым относятся особенности питания, курение, прием лекарственных средств, гормональные
нарушения и т.д., количество резорбируемой (отдающей кальций) костной
ткани превышает количество формируемой, и плотность костной ткани снижается, что ведет к развитию остеопороза. Исследования показали, что минеральная плотность кости на 60–85% зависит от генотипа человека и природа этой наследственности закодирована во многих генах.
Среди значимых генов изучаются полиморфизмы в гене рецептора витамина D (VDR) и в гене СOL1A1 альфа 1 цепи коллагена 1 типа. Присоединив к себе активную форму витамина D3 (кальцитриол), молекула рецептора
(VDR) запускает работу важнейших компонентов кальциевого гомеостаза организма. Коллаген 1 типа составляет до 90% матрикса костной ткани. У обладателей аллеля риска 1546Т отмечено снижение костной массы и риск более
частых переломов костей. Важными для определения предрасположенности к
остеопорозу являются также гены LCT и TNF-Α.
ДНК-диагностика предрасположенности к остеопорозу
№
Название гена и его
Функции гена
п.п. полиморфный вариант
Участвует в метаболизме кальция в организме, его экспрессия ассоциирована с
VDR
состоянием костной ткани, а также с
(ген рецептора
27
функционированием скелетной мускулавитамина D)
туры. Полиморфизм ApaI (-/-) снижает
ApaI
минеральную плотность костей и способствует развитию остеопороза.
14
28
29
30
31
32
33
34
VDR
(ген рецептора
витамина D)
FokI
VDR
(ген рецептора
витамина D)
BsmI
VDR
(ген рецептора
витамина D)
Cdx2
VDR
(ген рецептора
витамина D)
TagI
У носителей аллеля F синтезируется более
активная короткая форма белковой молекулы
рецептора. Гомозиготы по этому аллелю
имеют более высокие показатели минеральной плотности кости. Генотип риска ff.
В гетерозиготном (+/-) состоянии полиморфизм BsmI увеличивает общий риск переломов в 1,5 раза, в гомозиготном (-/-) – более чем в 2 раза.
Наличие полиморфизма (+/+) в VDR Cdx2
до 20% снижает риск перелома позвоночника независимо от пола человека.
У носителей полиморфизма (-/-) минеральная плотность костной ткани ниже по сравнению с носителями других генотипов.
Коллаген 1 составляет до 90% матрикса
костной ткани. Наличие аллеля риска
СOL1A1
(его частота у европейских народов 18–
(ген альфа 1 цепи
20%) приводит к остеопорозу – снижению костной массы и более частым пеколлагена 1)
реломам костей.
G-441T
У обладателей аллеля риска 1546Т отG1546T
мечено снижение костной массы и риск
более частых переломов костей.
Этот фермент участвует в расщеплении
молочного сахара – лактозы.
Полиморфизм -13910C>T обусловливает
LCT
лактозную непереносимость у детей
(ген фермента лактозы) старше 1,5 лет. Приводит к значительноT-13910C
му уменьшению костной массы и 2–5кратному увеличению риска переломов у
пожилых людей.
TNF-Α
Повышенная выработка цитокина, коди(ген фактора некроза
руемого этим геном, при замене G на A в
позиции -308, сопряжена с риском развиопухолей альфа)
тия аутоиммунной патологии.
G-308A
15
Бронхиальная астма и аллергические реакции
Бронхиальная астма и аллергические реакции относятся к группе
мультифакториальных заболеваний, причиной возникновения которых
являются факторы окружающей среды и наследственная предрасположенность. Бронхиальная астма и аллергия – два тесно связанных заболевания, часто сопутствующие друг другу. В силу того, что легкие и другие органы дыхания находятся на границе раздела двух сред –
внутренней среды организма и внешней, они постоянно оказываются
подверженными неблагоприятному влиянию вредных веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Важная роль в защите клеток от широкого
круга химических соединений отводится генам, контролирующим систему
биотрансформации ксенобиотиков, а также генам, контролирующим развитие воспалительных процессов.
Определение предрасположенности к возникновению бронхиальной астмы и аллергических реакций показано детям с частыми простудными заболеваниями, а также при наличии у родителей хронических заболеваний органов дыхания и аллергии.
ДНК-диагностика предрасположенности
к бронхиальной астме и аллергическим реакциям
№
Название гена и его
Функции гена
п.п. полиморфный вариант
Кодируют ферменты второй фазы системы детоксикации глутатион-S-трансGST-гены
феразы, осуществляющих превращение
(гены глутатион-Sксенобиотиков и канцерогенов, в часттрансфераз):
ности, углеводородов табачного дыма,
35
делеции в генах
из активных метаболитов в нетоксичные
компоненты. Анализ рекомендуется при
GSTM1 и GSTT1,
A313G в гене GSTP1
наличии аллергических реакций или
бронхиальной астмы у пациента или
близких родственников.
16
36
NAT2
(ген N-ацетил
трансферазы 2)
С481Т, G590A, G857A
37
ADRB2
(ген β2адренорецепторов)
Arg16Gly;
Gln27Glu
38
IL-4 (ген
интерлейкина 4)
C590T
39
IL4R
(ген рецептора интерлейкина 4)
Cys431Arg
Кодирует фермент второй фазы системы
детоксикации
N-ацетилтрансферазу 2, который участвует в превращениях гетероциклических аминов
(многие канцерогены и некоторые лекарственные препараты), поддерживая
целостность генома. Анализ рекомендуется при наличии аллергических реакций или бронхиальной астмы у пациента или близких родственников.
Кодирует рецептор, который обеспечивает релаксацию гладкой мускулатуры и
является мишенью для лекарственных
средств при лечении бронхиальной астмы. Анализ рекомендуется при наличии аллергических реакций или бронхиальной астмы у пациента или близких
родственников.
Кодирует интерлейкин 4, противовоспалительный цитокин, участвующий
в развитии воспаления при бронхиальной астме, контролирует пролиферацию
и дифференцировку клеток иммунной
системы, а также продукцию иммуноглобулина E. Анализ рекомендуется при
наличии аллергических реакций или
бронхиальной астмы у пациента или у
близких родственников.
Кодирует рецептор интерлейкина 4,
участвующий в контроле иммунного ответа путем регуляции продукции иммуноглобулина Е и дифференцировки
T-хелперов 2 типа. Анализ рекомендуется при наличии аллергических реакций или бронхиальной астмы у пациента или у близких родственников.
17
Нарушения физиологического течения беременности,
невынашивание, фетоплацентарная недостаточность, преэклампсия
(поздние гестозы), резус-конфликт
Беременность и рождение ребенка – очень сложные физиологические процессы, зависящие как от генетических факторов, так и от образа
жизни женщины во время беременности. Доказано, что носительство тех
или иных аллелей определенных генов может изменять течение биохимических процессов в организме матери и способствовать формированию невынашивания беременности.
Резус-конфликт – следствие повторных беременностей резусотрицательной матери резус-положительным плодом – является следствием их иммунологической несовместимости и может приводить к желтухе (гипербилирубинемии) новорожденных и даже внутриутробной гибели
плода на поздних сроках беременности.
Главным фактором риска многих осложнений (невынашивание беременности, фетоплацентарная недостаточность, внутриутробная гибель
плода, гестозы, задержка развития плода, отслойка плаценты) являются
тромбозы. Так, мутация гена II фактора тромбообразования приводит к
потере плода в 1 триместре.
Наличие лейденской мутации повышает вероятность развития невынашивания беременности на ранних сроках (риск повышается
в 3 раза), отставания развития плода, позднего токсикоза (гестоза), фетоплацентарной недостаточности. Лейденская мутация встречается у
15% пациенток с поздними выкидышами. У беременных женщин – носительниц мутации повышен риск плацентарного тромбообразования.
Аллель 4G или генотип 4G/4G гена PAI-1 ответственны за привычное невынашивание беременности, увеличение риска тяжелого гестоза
в 2–4 раза, гипоксию, задержку развития и внутриутробную гибель плода.
Выявлена ассоциация полиморфизмов гена eNOS с привычным невынашиванием беременности. Так, частота аллеля 4а достоверно выше у
женщин с привычным невынашиванием (20%), чем в контроле (12%).
Одной из причин привычного невынашивания беременности
в I триместре является дефект генов фолатного обмена. Ген метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR) – один из ключевых в фолатном цикле,
наличие определенных мутаций в этом гене приводит к снижению активности фермента до 60%, что неблагоприятно сказывается на течении бе18
ременности и может привести к привычному невынашиванию, развитию
пороков плода и поздним гестозам.
ДНК-диагностика предрасположенности к нарушениям
нормального течения беременности
№
Название гена и его
Функции гена
п.п полиморфный вариант
F1
Регулирует последний этап коагуляцион(ген I фактора
ного каскада, влияет на образование «бе40
свертывания крови)
лого» тромба. Связан с риском возникноThr312Ala
вения сердечнососудистых заболеваний.
Мутация протромбина является фактором риска многих осложнений (невынаF2
шивание беременности, фетоплацентар(ген II фактора
ная недостаточность, внутриутробная
41 свертывания крови –
гибель плода, гестозы, задержка развипротромбина)
тия плода, отслойка плаценты). Потеря
G20210А
плода в 1 триместре. Составляет соответственно 4,2% и 3% в группах ранних и
поздних выкидышей.
Наличие лейденской мутации повышает
вероятность развития целого ряда осложнений беременности: невынашивания беременности на ранних сроках
F5
(риск повышается в 3 раза), отставания
(ген V фактора
развития плода, позднего токсикоза (гес42
свертывания крови)
тоза), фетоплацентарной недостаточноArg506Gln
сти. Лейденская мутация встречается у
15% пациенток с поздними выкидышами.
У беременных женщин – носительниц
мутации повышен риск плацентарного
тромбообразования.
19
43
F13
(ген XIII фактора
свертывания крови)
Val34Leu
44
PAI-1
(ген ингибитора активатора плазминогена)
675 4G/5G
45
eNOS
(ген эндотелиальной
синтазы окиси азота)
4a/4b
46
eNOS
(ген эндотелиальной
синтазы окиси азота)
Glu298Asp
20
У лиц – носителей мутации 34Leu количество фибриназы соответствует показателям нормы, но активность этого фермента
повышена в 2–3 раза. Мутация 34Leu наблюдается у 51% женщин с привычным
невынашиванием беременности. Риск
привычного невынашивания беременности
еще выше у лиц – носителей мутации в
сочетании с вариантом 4G/4G в гене PAI-1.
Регулирует процесс фибринолиза. Повышение уровня PAI-1 при гипоксии приводит
к снижению фибринолиза. Аллель 4G или
генотип 4G/4G – привычное невынашивание беременности, увеличение риска тяжелого гестоза в 2–4 раза. Гипоксия, задержка
развития и внутриутробная гибель плода.
Аллель 4G повышает риск развития тромбозов в среднем в 1,7 раза, риск развития
инфаркта миокарда – в 2,5 раза.
Выявлена ассоциация данного полиморфизма с привычным невынашиванием беременности, частота аллеля 4а
была достоверно выше при привычном
невынашивании (20%), чем в контроле
(12%). Генотипы 4a/4b рассматриваются
как нежелательные варианты.
Ген связан с развитием гипертонии, сердечнососудистыми заболеваниями, в том
числе с острой коронарной недостаточностью и геморрагическим инсультом; а также осложнениями беременности. Полиморфизм гена связан с различной
акушерской патологией, в основе которой
лежат изменения сосудистого тонуса (гестоз, плацентарная недостаточность, внутриутробная задержка развития плода, гипоксия или внутриутробная гибель плода).
47
48
49
ACE
(ген ангиотензинпревращающего
фермента)
Alu Ins/Del
MTHFR (ген метилентетрагидрофолатредуктазы)
С677Т
RHD-RHCE (генотипирование
резус-фактора)
Крупная делеция
Ген связан с регуляцией кровяного давления, поддержанием водно-солевого
гомеостаза, Генотип DD определяет риск
ряда сердечнососудистых патологий.
Контролирует уровень гомоцистеина в
крови, повышение которого связано с
развитием пороков плода, привычным
невынашиванием, поздними гестозами.
Аллельные формы Rh гена обуславливают тип резус-фактора (положительный
«+» или отрицательный «-»), при определенном их сочетании возникает резусконфликт матери и плода.
21
Выявление мутаций, приводящих
к сенсоневральной тугоухости
Наследственная тугоухость – самый частый дефект органов чувств
у человека. Наследственная тугоухость может быть связана с большим
числом генов, однако самым частым является дефект (мутация 35delG)
гена коннексина 26 (GJB2). Носители этой мутации имеют нормальный
слух, и только если два носителя вступают в брак между собой, у них могут появиться глухие дети. Если в семьях бывали случаи рождения глухих
детей и установлено, что нормально слышащий человек в такой семье
является носителем мутации, рекомендуется пройти генетическое обследование его будущему партнеру, чтобы исключить рождение тугоухих
детей или же быть готовыми к их рождению.
Еще один дефект – митохондриальная мутация A1555G в гене 12S
рРНК, которая связана с потерей слуха после приема (даже однократного) определенных антибиотиков. Эта мутация может передаваться только
от матери детям. Семьи, в которых эта мутация есть и передается потомкам, должны знать о ее наличии, чтобы не спровоцировать потерю слуха,
вызванную приемом лекарств.
Генетический анализ при врожденной
или наследственной тугоухости
№
Название гена и его
Функции гена
п.п. полиморфный вариант
GJB2
(ген коннексина 26)
Мутации гена обуславливают более
50 Мажорная мутация
50% случаев врожденной или ранней
35delG – полный
потери слуха.
сиквенс гена
12SrRNA
(митохондриальный
Мутация связана с потерей слуха, пеген малой
редающейся по материнской линии, а
51
субъединицы рибосотакже с глухотой, развившейся после
мальной р РНК)
приема ототоксических антибиотиков.
A1555G
22
НАСЛЕДСТВЕННЫЙ ГЕМОХРОМАТОЗ
Наследственный гемохроматоз – самое распространенное моногенное заболевание человека, встречающееся с частотой 1/200–1/400.
При гемохроматозе происходит чрезмерная абсорбция железа в клетках
печени, поджелудочной железы, синовиальной жидкости и даже в сердце, что приводит к их дисфункции и развитию цирроза, фиброза и гепатита печени, сахарного диабета, артрита, гиперпигментации кожи и ряда
других заболеваний. Наследственный гемохроматоз обусловлен мутациями в гене HFE. Болезнь проявляется в основном у мужчин после
30 лет, у женщин – после 50. В юношеском возрасте носители мутаций в
этом гене страдают быстрой утомляемостью, болями в области живота,
артритами, нарушениями сна и памяти.
№
п.п.
52
ДНК-диагностика наследственного гемохроматоза
Название гена и его
Функции гена
полиморфный вариант
Обе мутации связаны со структурными и
функциональными изменениями белка
HFE, что приводит к беспрепятственному
HFE
поступлению железа внутрь клетки.
(ген наследственного
Генотипы высокого риска развития
гемохроматоза)
гемохроматоза и других заболеваний
Cys282Tyr, His63Asp
печени:
Гомозиготы С282Y/C282Y и H63D/H63D,
компаунд-гетерозигота С282Y/ H63D
23
ПРОГНОЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРАПИИ ГЕПАТИТА С
Интерлейкин 28В относится к семейству интерферона третьего типа и участвует в иммунном ответе организма на вирусные инфекции. Генотип человека по данному полиморфному локусу оказывает влияние на
течение вирусного гепатита С и является одним из основных факторов,
определяющих эффективность противовирусной терапии интерфероном
и рибавирином.
ДНК-диагностика прогноза эффективности
терапии гепатита С
№
Название гена и его
Функции гена
п.п. полиморфный вариант
IL-28
Ген участвует в контроле эффективно(ген интерлейкина 28)
53
сти фармакологического лечения при
rs12979860
гепатите С.
C/T
24
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
ЧЕЛОВЕКА К ЛЕКАРСТВЕННЫМ ПРЕПАРАТАМ
И ТОКСИЧЕСКИМ ВЕЩЕСТВАМ
Врачам и пациентам хорошо известен тот факт, что разные люди поразному отвечают на одни и те же лекарственные препараты. Индивидуальный ответ на любое лекарственное средство является комплексным, зависящим как от внешних факторов (образ жизни, возраст, взаимодействие с
другими лекарственными препаратами, состояние здоровья и т.д.), так и от
генетических особенностей пациента. По разным оценкам генетические параметры определяют от 20% до 95% вариабельности в превращениях препарата в организме и в конечных эффектах. В отличие от средовых влияний
на переносимость лекарственных препаратов, генотип человека остается
стабильным на протяжении всей его жизни. Генетические особенности индивида оказывают влияние на метаболизм лекарственных средств, их дальнейшую судьбу в организме (всасывание, распределение, экскреция), выраженность получаемых эффектов, а также развитие некоторых
нежелательных осложнений.
У человека имеется около 30 семейств белков, которые вовлечены в
метаболизм лекарственных препаратов. В целом, все реакции метаболизма
лекарств в организме могут быть отнесены к одной из двух категорий, обозначаемых как I и II фазы детоксикации, а также выведением из организма токсических веществ, образующихся в результате этих процессов. Индивидуальные различия в скорости метаболизма наиболее часто являются причиной
различий в фармакокинетике, а значит, и в ответе на принимаемый препарат.
Скорость метаболизма лекарственных средств зависит от внешних влияний и
активности ферментов детоксикации, которая, в свою очередь, определена
генетически. Как правило, каждый фермент, принимающий участие в реакциях
биотрансформации лекарств, способен метаболизировать широкий спектр
лекарственных препаратов. Поэтому анализ сочетаний полиморфных аллелей генов системы биотрансформации позволяет с высокой вероятностью
предположить «быстрый» или «медленный» тип метаболизма ксенобиотиков.
Информация об особенностях метаболизма лекарственных препаратов и их
выведении из организма может быть использована врачом при назначении
лекарственной терапии и подборе дозы препаратов.
25
ДНК-диагностика индивидуальной чувствительности человека к
лекарственным препаратам и токсическим веществам
№
Название гена и его
Функции гена
п.п. полиморфный вариант
Кодирует фермент цитохром Р450 1A2
первой фазы детоксикации ксенобиотиков, который участвует в метаболизме
кофеина, ароматических аминов, эстроCYP1А2
генов и некоторых лекарственных пре(ген цитохрома
паратов. Анализ рекомендуется при на54
Р450 1А2)
личии нежелательных лекарственных
С734А
реакций у пациента или у близких родственников, при курении, при употреблении больших количеств кофе, при подготовке к назначению гормоно-зависимой
терапии и психотропных препаратов.
Кодирует фермент цитохром Р450 2D6
первой фазы детоксикации ксенобиотиков, который участвует в метаболизме
CYP2D6
20% лекарств, в том числе антиаритми(ген цитохрома
ков, антигипертензивных и психотроп55
Р450 2D6)
ных препаратов. Анализ рекомендуется
G1934А
при нежелательных лекарственных реакциях у пациента или у близких родственников, при подготовке к назначению
перечисленных препаратов.
26
56
CYP2C9
(ген цитохрома
Р450 2С9)
С430Т
57
GST-гены
(гены глутатион-Sтрансфераз)
делеции в генах
GSTM1 и GSTT1,
A313G в гене GSTP1
58
NAT2
(ген N-ацетил
трансферазы 2)
С481Т, G590A, G857A
Кодирует фермент цитохром Р450 2С9
первой фазы детоксикации ксенобиотиков, который участвует в метаболизме
многих групп лекарственных препаратов,
а также в синтезе холестерола и других
липидов. Анализ рекомендуется при наличии нежелательных лекарственных
реакций у пациента или у близких родственников; при подготовке к назначению
антигипертензивных, психотропных и пероральных сахароснижающих препаратов, статинов и варфарина; при подготовке к оперативным вмешательствам.
Кодируют ферменты второй фазы системы детоксикации глутатион-S-трансферазы, участвующих в превращении
ксенобиотиков и канцерогенов, в т.ч.
углеводородов табачного дыма, из активных метаболитов в нетоксичные
компоненты. Анализ рекомендуется при
наличии нежелательных лекарственных
реакций у пациента или у близких родственников, при курении, при назначении противоопухолевой терапии, при
работе на вредных производствах.
Кодирует фермент второй фазы системы
детоксикации N-ацетилтрансферазу 2,
который участвует в превращениях гетероциклических аминов (многие канцерогены и некоторые лекарственные препараты, в том числе прокаинамид,
применяемый при аритмиях). Анализ рекомендуется при наличии нежелательных
лекарственных реакций у пациента или у
близких родственников, при подготовке к
приему прокаинамида, при работе на
вредных производствах.
27
59
MDR1
(ген Р-гликопротеина)
С3435Т
60
ADRB1
(ген β1адренорецепторов)
Ser49Gly; Gly389Arg
61
ADRB2
(ген β2адренорецепторов)
Arg16Gly;
Gln27Glu
28
Кодирует
белок-переносчик
Ргликопротеин, который участвует в обеспечении гомеостаза клетки, осуществляя
выброс веществ через плазматическую
мембрану в межклеточное пространство, и
определяет биодоступность лекарственных препаратов (в том числе ряда антигипертензивных и антиаритмических препаратов, сердечных гликозидов, статинов,
лоперамида). Анализ рекомендуется при
наличии нежелательных лекарственных
реакций у пациента или у близких родственников, при подготовке к назначению
терапии перечисленными препаратами,
при работе на вредных производствах.
Кодирует β1-адренорецепторы, активность которых определяет частоту и
силу сокращений сердечной мышцы,
уровень артериального давления, ответ
на терапию β-адреноблокаторами при
лечении сердечнососудистых заболеваний. Анализ рекомендуется при наличии нежелательных лекарственных реакций у пациента или у близких
родственников, при подготовке к назначению β-агонистов и β-блокаторов.
Кодирует β2-адренорецепторы, которые
обеспечивают релаксацию гладкой мускулатуры, увеличение частоты и силы
сердечных сокращений, являются мишенью для лекарственных средств при лечении астмы и сердечнососудистых заболеваний. Анализ рекомендуется при
наличии нежелательных лекарственных
реакций у пациента или у близких родственников, при подготовке к назначению
β-агонистов и β-блокаторов.
62
ACE
(ген ангиотензинпревращающего
фермента)
Alu Ins/Del
63
AGTR1
(ген рецептора
ангиотензина II
1-го типа)
А1166С
Кодирует
ангиотензин-превращающий
фермент, регулирующий кровяное давление и водно-солевой гомеостаз и являющийся мишенью для ингибиторов ангиотензин-превращающего
фермента.
Анализ рекомендуется при подборе терапии антигипертензивными препаратами.
Кодирует рецептор, который участвует в
контроле кровяного давления и объема
внеклеточной жидкости, является мишенью для блокаторов рецепторов ангиотензина II и отвечает за эффективность
терапии блокаторами рецепторов. Анализ рекомендуется при подборе терапии
антигипертензивными препаратами.
29
Прогноз эффективности применения лекарственных препаратов
при лечении психических расстройств
№
Название гена и его
Функции гена
п.п. полиморфный вариант
DRD2
Ген контролирует дофаминовые рецеп(ген рецептора
торы 2-го подтипа и метаболизм глюкозы
64 дофамина)
в мозге. Генотипирование позволяет по(rs1800497)
добрать наиболее эффективные лекарС32806Т
ственные средства и их дозу.
Ген контролирует перенос серотонина.
Сниженный уровень экспрессии гена и
SLC6A4
интенсивности метаболизма серотонина
(ген транспортного
при делеции ассоциирован со слабой
65
белка серотонина)
реакцией на лечение большинством
Делеция 44 п.н.
препаратов. Генотипирование позволяет
подобрать наиболее эффективные лекарственные средства.
Ген контролирует метаболизм каCOMT
техоламинов, регуляцию уровня дофами(ген катехол-Она. Носители генотипа, определяющего
66 метилтрансферазы)
сниженный уровень активности фермен(rs4680)
та, хуже отвечают на терапию. ГенотипиVal108Met
рование позволяет подобрать наиболее
эффективные лекарственные средства.
MTHFR
Ген контролирует уровень гомоцистеина в
(ген метилентетрагидкрови. Носители генотипа ТТ хуже отве67 рофолатредуктазы)
чают на лечение нейролептиками. Геноти(rs1801133)
пирование позволяет подобрать наиболее
С677Т
эффективные лекарственные средства.
Ген, ответственный за 2 фазу биотрансформации ксенобиотиков в организме и
GSTM1
метаболизм эндогенных продуктов (сте(ген глутатион-Sроидные гормоны, простагландины, лей68
трансферазы μ)
котриены и др.). Генотипирование поКрупная делеция
зволяет предупредить риск осложнения
при лечении и подобрать дозу лекарственного средства.
30
69
70
71
MDR1
(ген р-гликопротеина)
(rs1045642)
С3435Т
CYP2D6
(ген цитохрома
P-450 2D6)
(rs 3892097)
G1846A
NAT2
(ген nацетилтрансферазы 2)
(rs1799929)
С481Т
Контроль вывода лекарственных веществ из организма.
Генотипирование позволяет предупредить риск осложнения при лечении и подобрать дозу лекарственного средства.
Контролирует метаболизм и элиминацию
из организма многих препаратов
(см.п. 59). Неблагоприятный генотип
связан с полным отсутствием функциональной активности фермента.
Контроль ацетилирования ксенобиотиков.
Генотипирование позволяет предупредить риск осложнения при лечении и подобрать дозу лекарственного средства.
31
СПОРТИВНАЯ ГЕНЕТИКА – выявление генетической
предрасположенности к высоким спортивным
достижениям, устойчивости к физическим нагрузкам
(для отбора не только спортсменов, но и персонала МЧС,
космонавтов, пилотов, водолазов, пожарников и представителей
других экстремальных профессий)
Одним из наиболее перспективных направлений генетики в спорте
является изучение связей спортивных достижений с генами, ответственными за развитие и контроль функций, необходимых для спортивного совершенствования. Различные варианты генов способны повлиять на такие
качества, как быстрота, сила и выносливость. К наиболее важным наследственным факторам, необходимым для достижения высоких спортивных
результатов, относятся гены, определяющие функции сердечнососудистой
системы и кислородного обмена.
Установлены наследственные факторы, обеспечивающие быстрые
и адекватные ответы на физическую нагрузку, включая гены, регулирующие процесс ангиогенеза, вазомоторный контроль, энергетический метаболизм, эритропоэз, синтез миоглобина, анаболические процессы. Исследование полиморфных маркеров этих генов позволяет существенно
улучшить отбор и подготовку спортсменов.
Генетическое тестирование спортсменов окажет ценную помощь
врачам и тренерам команд не только для отбора наиболее перспективных
атлетов, но и для обеспечения каждому из них условий, необходимых для
достижения высоких спортивных результатов. Например, выявление нежелательных генных вариантов, определяющих повышенный или пониженный уровень выработки тех или иных ферментов, позволяет проводить
коррекцию этих эффектов у элитных спортсменов с помощью индивидуального медико-биологического обеспечения.
32
№
п.п.
72
73
74
75
ДНК-диагностика устойчивости к физическим нагрузкам
Название гена и его
Функции гена
полиморфный вариант
Ген связан с регуляцией кровяного давления, поддержанием водно-солевого
ACE
гомеостаза. Отвечает и за восприимчи(ген ангиотензинвость организма к тому или иному типу
физических нагрузок. Генотип I/I обусловпревращающего
ливает в 7–8 раз большую физическую
фермента)
работоспособность, чем генотип D/D.
Alu Ins/Del
I – аллель выносливости, D – аллель
скорости, силы.
Стабилизирует сократительный аппарат
быстрых мышечных волокон. ЭкспресACTN3
сируется в быстросокращающихся во(ген белка a-актинина) локнах скелетных мышц (в мышечных
волокнах типа II (fast)).
R577X
Х – аллель выносливости, R –
скорости, силы.
Аллель Val ассоциируется с высокой метаболической эффективностью мышечной
деятельности и физической активностью, с
пониженным расходом энергии в покое,
UCP2
низкой утилизацией ЖК, риском развития
(ген разобщающего
сахарного диабета 2 типа и ожирения. Носителям гомозиготы Val/Val необходимо
белка)
всю жизнь проявлять высокую физическую
Ala55Val
активность, иначе есть риск развития метаболических расстройств.
Val – аллель выносливости, Ala –
скорости, силы.
Регулирует активность генов, отвечающих за обмен углеводов и жиров. НаиPPARG
более значимым является полимор(гамма-рецептор,
физм Рго12А1а. Ala – аллель
активируемый
скорости, силы, характеризуется попролифератором
ниженной транскрипционной активнопероксисом)
стью гена и повышенной утилизацией
Pro12Ala
глюкозы мышцами благодаря повышенной чувствительности к инсулину.
33
76
BDKRB2
(ген рецептора
брадикинина β2)
+9/-9
77
AMPD1
(ген аденозинмонофосфатдезаминазы 1)
C34T
78
eNOS
(ген эндотелиальной
синтазы окиси азота)
4a/4b
79
eNOS
(ген эндотелиальной
синтазы окиси азота)
Glu298Asp
34
Один из основных медиаторов эффекта
брадикинина, снижающего тонус сосудов и способствующего сокращению
гладкой мускулатуры. С наличием аллеля -9 связывают высокую экспрессию
гена и более выраженный сосудорасширяющий эффект, предрасположенность к выносливости.
Катализирует реакцию дезаминирования АМФ в инозинмонофосфат в скелетных мышцах. Экспрессируется в быстросокращающихся мышечных
волокнах второго типа. Недостаток
фермента в скелетных мышцах (однонуклеотидная замена цитозина на тимин в 34-м нуклеотиде) является одной
из наиболее распространенных причин
метаболической и вызванной физическими упражнениями миопатий у человека. T – аллель быстроты, силы, C –
аллель выносливости.
Кодирует фермент, который определяет уровень окиси азота в стенке кровеносных сосудов. Аллель 4b ассоциирован с проявлением
выносливости, аллель 4а связан с
артериальной гипертензией, снижением эластичности сосудистой стенки,
гипертрофией миокарда.
Кодирует фермент, который определяет
уровень окиси азота в стенке кровеносных сосудов; 298Asp аллель ассоциирован с низкой активностью эндотелиальной NO-синтазы, риском развития
сердечнососудистых заболеваний и высоким уровнем сердечного выброса при
выполнении физических нагрузок средней интенсивности.
80
PAI-1
(ген ингибитора
активатора
плазминогена)
675 4G/5G
81
HIF1A
(ген фактора,
индуцируемого
гипоксией)
C582T
82
MB
(ген миоглобина)
A79G
83
EPO
(ген рецептора
эритропоэтина)
G3876T
Один из основных компонентов тромболитической плазминогенплазминовой системы. Регулирует
процесс фибринолиза. Носительство
аллеля 4G приводит к повышенной
экспрессии гена и, следовательно, к
повышенному уровню PAI-1 в крови,
что приводит к снижению фибринолиза
и образованию фибриновой основы
для роста новых кровеносных сосудов.
Играет важную роль в предопределении расположенности к кардиоваскулярным заболеваниям. Аллель 4G повышает риск развития тромбозов в
среднем в 1,7 раза, риск развития инфаркта миокарда – в 2,5 раза.
Транскрипционный фактор, обеспечивающий адаптацию организма в условиях гипоксии: активизирует экспрессию
генов, регулирующих процесс ангиогенеза, вазомоторный контроль, энергетический метаболизм, эритропоэз и
апоптоз. Наличие аллеля Т снижает
экспрессию фактора.
Железосодержащий белок мышечных
клеток – аналог гемоглобина эритроцитов крови. МВ отвечает за транспорт
кислорода в скелетных мышцах и в
мышце сердца, запасание молекулярного кислорода и передачу его окислительным системам клеток.
Один из наиболее важных факторов
эритропоэза и развития новых кровеносных сосудов. Опосредует действие
эритропоэтина. Генотип T/T увеличивает устойчивость к физическим нагрузкам в 7,5 раз.
35
84
VEGF
(ген фактора роста
эндотелия сосудов)
G-634C
85
LDLR
(ген рецептора
липопротеина
низкой плотности)
7TA,8TA,10TA,11TA
36
Основной фактор роста эндотелия сосудов, влияет на развитие новых и выживание незрелых кровеносных сосудов, увеличивает проницаемость
сосудов, их количество.
Регулирует концентрацию холестерина
из плазмы крови. Липопротеин низкой
плотности – главный представитель
класса липопротеинов плазмы, переносящих холестерин, его избыток – один
из основных факторов риска атеросклероза. Аллели 8TA и 11TA – риск ИМ.
Генотипы 7TA/7TA, 7TA/8TA и 7TA/10TA
предрасполагают к худобе. Генотипы
8TA/8TA, 8TA/10TA и 10TA/10TA – риск
ожирения.
ЭТНОГЕНОМИКА –
установление этногеографического происхождения далеких предков
по материнской и отцовской линиям
Y-хромосома представляет собой генетический элемент, который
передается от отца сыну в неизменном виде, у женщин же Y-хромосома
отсутствует. За время исторического развития человечества в результате
редких мутационных событий образовались различные варианты Yхромосом, называемые гаплогруппами. Все мужчины, имеющие одинаковый вариант Y-хромосомы, имеют общего далекого предка по мужской
линии. В настоящее время для большинства гаплогрупп Y-хромосомы
известно приблизительное время и место их возникновения, а также их
современное распространение среди населения разных регионов земного шара. Знание типа Y-хромосомы позволяет предположить, из какого
географического региона происходят далекие предки по отцовской линии
данного человека, а в некоторых случаях – их этническую принадлежность. Стоит, однако, отметить, что некоторые гаплогруппы имеют весьма широкое распространение и встречаются у представителей разных
этносов, поэтому в большинстве случаев анализ Y-хромосомы дает лишь
весьма общую картину происхождения предков данного человека.
Митохондриальная ДНК отличается в первую очередь тем, что и
мужчины, и женщины получают ее только от своих матерей, т.е. наследование ее происходит по материнской линии. Поэтому анализ митохондриальной ДНК позволяет в некоторой мере прояснить происхождение
предков данного человека по материнской линии.
Установление этногеографического происхождения
№
Название гена и его
Функции гена
п.п. полиморфный вариант
Определение гаплогрупп Позволяет судить об этногеографичемитохондриальной ДНК ском происхождении предков
86 (1 или 2 ДНК-фрагмента по материнской линии.
на секвенирование и
1–6 ПЦР-ПДРФ реакций)
Определение гаплогрупп Позволяет судить об этногеографиче87 Y-хромосомы
ском происхождении предков
1–7 ПЦР-ПДРФ реакций по отцовской линии.
37
ГЕННАЯ КАРТИНА –
это уникальный генетический портрет человека
Художественное переосмысление научных достижений в генетике
позволяет создавать генетический портрет человека. Картина представляет собой необычное изображение, основу которого составляют гены
конкретного человека. И сколько бы тысяч лет ни прошло, на Земле не
появится вторая такая картина. Потому что ДНК-код, зашифрованный в
наших генах, уникален и никогда не повторяется.
Генные картины – это возможность сделать интерьер своего дома понастоящему уникальным, это не только изысканное и новаторское украшение интерьера, но еще и прекрасно оформленное наглядное доказательство
нашей природной уникальности, которое создает в доме неповторимую атмосферу и придает ему незабываемые индивидуальные черты.
Для создания генной картины применяется специальная методика:
ДНК, выделенная из слюны либо капли крови человека, подвергается полимеразной цепной реакции, в ходе которой определенные участки ДНК умножаются (копируются) в миллион раз. Далее раствор, насыщенный миллионами копий фрагментов ДНК наносится на специальный гель, к которому
подается электрическое напряжение. Под воздействием электрического поля
исследуемые фрагменты ДНК перемещаются на определенные расстояния,
пропорциональные их массе, создавая неповторимый графический узор.
Изображение наносится методом цифровой печати на бумагу,
стекло либо создается художником на холсте. Заказчик сам выбирает
материал, цветовое решение и размер картины.
Вместе с генной картиной выдается сертификат, подтверждающий
достоверность и уникальность данного генетического портрета.
38
88
Генная картина
Генные картины
Картина представляет собой необычное
изображение, основу которого составляют гены конкретного человека, и отображает его генетическую уникальность,
выраженную графическим способом.
Прекрасно оформленная генная картина
создает в доме неповторимую атмосферу и придает ему незабываемые индивидуальные черты. Вместе с картиной
выдается сертификат, подтверждающий
достоверность и уникальность данного
генетического портрета.
39
РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ЦЕНТР ГЕНОМНЫХ
БИОТЕХНОЛОГИЙ
приглашает к сотрудничеству медицинские
учреждения, лечебные, оздоровительные и спортивные центры
для проведения генетических лабораторных исследований
на платной основе.
Вас интересует генетическое тестирование и персонализированная медицина. Вы хотите узнать о новых достижениях в данной области.
Вы считаете себя думающим современным врачом, Вам близки идеи
предиктивной медицины. Вы ориентированы на точные данные высокотехнологичных исследований. Наш Центр не только предоставляет самый широкий спектр современных исследований, но и осуществляет информационную поддержку специалистов, их использующих.
Вы работаете в медицинской сфере, представляете организации,
оказывающие медицинские услуги. Рассматриваете предложения взаимовыгодного сотрудничества. Нами разработана программа партнерства
с врачами-практиками и организаторами медицинского бизнеса.
Вы ищете новые сферы вложения денежных средств или хотите диверсифицировать действующий бизнес. У вас активная жизненная позиция и
хорошие предпринимательские качества. Работая с нами, Вы всегда предложите своим пациентам лучшие услуги в области генетической лабораторной диагностики.
Обязательно свяжитесь с координатором направления «Выявление генов, ответственных за индивидуальные особенности человека» по
тел.: (+375 17) 385 97 39; (+375 33) 380 50 40 или с менеджером по работе с юридическими лицами по тел.: (+375 17) 284-04-11.
Звоните нам по указанным номерам телефонов для консультаций
и организации совместной работы, или пишите на адрес электронной
почты: onir@igc.bas-net.by
Мы будем рады сотрудничать с Вами!
40
Содержание
Направления деятельности центра
3
Выявление генетической предрасположенности к мультифакториальным заболеваниям
6
Сердечнососудистые заболевания (ССЗ)
6
Венозные тромбозы (тромбофлебиты)
11
Диабет 2 типа
12
Остеопороз
14
Бронхиальная астма и аллергические реакции
16
Нарушения физиологического течения беременности, невынашивание, фетоплацен-тарная недостаточность, преэклампсия
(поздние гестозы), резус-конфликт
18
Выявление мутаций, приводящих к сенсоневральной тугоухости
22
Наследственный гемохроматоз
23
Прогноз эффективности терапии гепатита С
24
Определение индивидуальной чувствительности человека к лекарственным препаратам и токсическим веществам
25
Прогноз эффективности применения лекарственных препаратов
при лечении психических расстройств
30
Спортивная генетика
32
41
Этногеномика
37
Генная картина
38
Приглашаем к сотрудничеству
40
42
«РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ЦЕНТР ГЕНОМНЫХ
БИОТЕХНОЛОГИЙ»
ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси»
200072, Республика Беларусь, г. Минск,
ул. Академическая, 27, комн. 117, 131а, 131б.
Генетическая лабораторная диагностика:
тел.: (+375 17) 385 97 39; (+375 33) 380 50 40
Менеджер по работе с юридическими лицами:
тел. (+375 17) 284-04-11
тел.: (+375 17) 284-04-11 (отдел научно-инновационной работы)
284-18-56 (приемная), тел./факс: 284-19-17
www.gens.by, e-mail: onir@igc.bas-net.by
Юридический адрес: 220072, Республика Беларусь,
г. Минск, ул. Академическая, 27
Банк: Филиал № 529 «Белсвязь» ОАО «АСБ Беларусбанк» в г. Минске
220005, г. Минск, пр. Независимости, 56, код 720
Расчетный счет: 363 291 835 0050, УНП 100262387
43
Справочное издание
РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ЦЕНТР ГЕНОМНЫХ
БИОТЕХНОЛОГИЙ
СПРАВОЧНИК
ПО ГЕНЕТИЧЕСКОМУ
ТЕСТИРОВАНИЮ ЧЕЛОВЕКА
Редактор А.В. Кильчевский
Верстка
Е.А. Клевец
Корректор И.В. Широкая
Подписано в печать 14.02.2012 Формат 60×84 1/16
Бумага офсетная. Гарнитура Arial.
Печать цифровая. Усл. печ. л. 5,1. Уч.-изд. л. 1,39. Тираж 100 экз. Заказ №
ООО «Поликрафт». ЛП № 02330/0494199 от 03.04.2009
220103, г. Минск, ул. Кнорина, 50, корп. 4
44