Достижения и перспективы в идентификации генов предрасположенности к ревматическим заболеваниям

21 Июня в 22:31 424 0


Д-р мед. наук В.А.Мякоткин (Институт ревматологии РАМН)

Этиология большинства ревматических заболеваний (РЗ), широко распространенных среди населения, и в настоящее время остается не вполне ясной, что обусловливает широкий поиск как средовых, так и генетических факторов, ответственных за их этиологию.

В Институте ревматологии систематические исследования структуры наследственной предрасположенности РЗ проводятся в течение последних 25 лет с использованием генеалогического, близнецового, популяционно-генетического, иммуногенетического и молекулярно-генетического методов исследования.

Проведенные нами исследования, также как и работы зарубежных авторов, показали, что вклад генетических факторов в детерминацию РЗ превалирует над вкладом средовых факторов. Это открывает перспективы поиска генов предрасположенности к ревматическим заболеваниям с использованием методологии «обратной генетики». Стратегия «обратной генетики» применительно к поиску генов предрасположенности на первом этапе подразумевает их локализацию на конкретном участке конкретной хромосомы (т.е. картирование) с помощью анализа сцепления с генетическими маркерами, хромосомная локализация которых уже известна. Анализ сцепления представляет собой проверку совместного или независимого наследования заболевания и генетических маркеров в семьях.

Чем ближе на хромосоме расположены ген предрасположенности к заболеванию и гены генетических маркеров, тем чаще они наследуются совместно в родословных, что позволяет с помощью показателей частоты рекомбинации между ними определить хромосомную локализацию гена чувствительности. Количественным показателем сцепления является логарифм соотношения шансов за и против его наличия в обследованной семье — лод-балл. Суммарная величина лод-баллов для выборки семей, равная +3,0 и более (что соответствует вероятности р=0,001 и менее), свидетельствует о наличии сцепления, тогда как величина -2,0 и менее — о его отсутствии.

Для выявления гена предрасположенности с помощью анализа сцепления используются в основном два подхода: а) отбираются гены-кандидаты на роль главного гена и исследуется их полиморфизм в информативных семьях с последующим подсчетом лод-баллов, причем отрицательное значение этого показателя (-2,0 и менее) позволяет однозначно исключить ген-кандидат из претендентов на роль главного гена; б) подбираются полиморфные, достаточно информативные (с высоким уровнем гетерозиготности) ДНК-маркеры (от 15 и более на хромосому), проводится тестирование семей с последующим анализом сцепления между заболеванием и всеми использованными маркерами. Полученные в результате такого анализа значения лод-баллов помогают определить сегмент хромосомы, в котором может быть локализован ген предрасположенности к заболеванию.

Таким образом, методология «обратной генетики» открывает возможности для поиска генов предрасположенности, не имея предварительной информации о их количестве, функции и значимости в этиопатогенезе заболевания.

В рамках вышеизложенной методологии в последние годы был проведен широкий поиск генов чувствительности к ряду РЗ. Так, Shiozawa и соавт. (1997) на семьях с повторными случаями РА проскринировали все хромосомы, использовав для этой цели 358 полиморфных ДНК-маркера. В результате проведенной работы методом анализа сцепления были выделены два перспективных для поиска генов чувствительности к РА участка на Х-хромосоме, в которых локализованы ген рецептора фактора некроза опухолей и ген лиганда CD40, являющихся, по мнению авторов, генами-кандидатами предрасположенности к PA. F.Cornells и соавт. (1997), использовав сходную методологию, выявили два критических хромосомных участка, маркеры которых сцеплены с РА и могут содержать гены чувствительности к заболеванию.

Один из этих участков располагается на Х-хромосоме (локализация соответствует данным японских авторов), тогда как другой расположен в том же самом сегменте 3-й хромосомы, где и ген IDDM9, являющийся одним из генов, детерминирующих чувствительность к инсулинзависимому диабету. По данным авторов, вклад этого гена в детерминацию заболевания составляет около 27 %.

Результаты тестирования генов-кандидатов предрасположенности к РА

Гены-кандидаты

Хромосомная локализация

Маркеры генов-кандидатов

Лод-баллы

HLA

6р21

Антигены HLA

-2,11

COLIA2

7q21 - q22

Rsal ПДРФ

2,32

COLIIA1

12ql4

VNTR

-2,40

TCRB

7q35

VNTR

3,81

TCRA

14qll

VNTR

+0,94

TCRD

14qll

VNTR

+ 1,68



BamHI ПДРФ

+0,60

Короткое плечо

18pter-pl1

D18S63

-3,12

18-хромосомы

18qll

D18S452

-0,72


Нами проведен анализ сцепления в двух, трех и четырех поколениях сорока семей с повторными и множественными случаями РА с рядом генов-кандидатов, в число которых входили HLA локусы (6-я хромосома), гены α-цепей коллагена I и II типов (COLIA2 и COLIIA1, 7-я и 12-я хромосомы соответственно), гены β (TCRB — 7-я хромосома), α- и δ-цепей (TCRA и TCRD — 14-я хромосома) Т-клеточного рецептора, а также с маркерами D18S63 и D18S452, которые были выбраны в связи с имеющимися в литературе данными о повышенной частоте РА среди носителей делеции в коротком плече 18-й хромосомы, где и локализованы эти маркеры.

Для всех исследованных маркеров, кроме маркеров TCRD, были получены отрицательные значения лод-баллов, что позволяет отвергнуть по крайней мере тесное сцепление с вышеперечисленными генами и исключить их из числа генов чувствительности к РА. Для анализа сцепления РА с TCRD в качестве маркера был использован 6-аллельный динуклеотидный GT повтор с высоким уровнем гетерозиготности (0,74), локализованный в 3-м интроне этого гена. Для анализа сцепления с данным маркером оказались пригодными 14 семей (149 человек, из них 35 больных РА).

Максимальный лод-балл был равен +1,68 при RF=0,0 у обоих полов. Подобное значение лод-балла не может рассматриваться в качестве строгого доказательства наличия сцепления, однако является достаточно серьезным указанием на его вероятность, особенно при анализе сцепления гена с неполной пенетрантностыо. Для подтверждения полученных оценок возможной сцепленности TCRD гена с главным геном РА был использован другой ДНК-маркер - ПДРФ, связанный с точковой изменчивостью TCRD гена в положении NT 256 и выявляемый рестриктазой BamH I.

Однако этот маркер менее информативен для анализа сцепления (гетерозиготность, по данным литературы, равна 0,32), что существенно повышает требования к точности оценок частот его аллелей, в связи с чем были обследованы 36 здоровых лиц из московской популяции. Полученные опенки аллельных частот практически не отличались от таковых в среднеевропейских популяциях. Анализ сцепления был проведен на 15 информативных по данному маркеру семьях (167 человек, 37 больных РА). Максимальный лод-балл составил +0,6 при частоте рекомбинации, равной 0,08 для обоих полов.

В.А.Насонова, Н.В.Бунчук

Похожие статьи
показать еще
 
Ревматология