2017 год, №3

Содержание выпуска
Филатова А. Ю., Спарбер П. А., Кривошеева И. А., Скоблов М. Ю.
Стр. 5 — 17
На сегодняшний день в мире проводится около 2,5 тысяч клинических исследований препаратов для генной терапии. Несколько из них уже одобрены для клинического применения. Мишенями подавляющего большинства таких препаратов являются хорошо охарактеризованные белок-кодирующие гены. Однако в последние годы появляется всё больше исследований, посвященных длинным некодирующим РНК (днРНК) и их участию в различных клеточных процессах. Из 16 тысяч генов днРНК человека функционально охарактеризовано только около двух сотен. Но уже сейчас показана их возможная роль в развитии более 200 различных заболеваний, при этом в некоторых случаях они являются одним из ключевых звеньев патогенеза. Это делает длинные некодирующие РНК перспективной мишенью для генной терапии. Существующий арсенал молекулярно-биологических методов уже успешно применяют для разработки днРНК-направленных подходов к лечению различных заболеваний. В обзоре рассказывается об основных подходах к генной терапии с использованием днРНК.
Вяхирева Ю. В., Филатова А. Ю., Кривошеева И. А., Скоблов М. Ю.
Стр. 18 — 31
PHK-интерференция активно используется для решения различных исследовательских задач в биологии и медицине, в частности, для исследования функции генов. Один из распространенных подходов - нокдаун генов с помощью малых интерферирующих РНК (siPHK). Однако единого протокола для этого метода не существует, и данные, получаемые при использовании различных его вариаций, часто обладают низкой воспроизводимостью. В работе обсуждаются теоретические основы указанного метода и приводятся практические рекомендации для постановки экспериментов по нокдауну генов с siPHK.
Кузеванова А. Ю., Лунева А. С., Маслов М. А., Карпухин А. В., Алимов А. А.
Стр. 32 — 36
Создание лекарственных средств на основе РНК-интерференции предполагает решение ряда задач, включая получение сведений о распределении по органам реципиента вводимых в его организм экзогенных малых интерферирующих РНК (миРНК). Имеющиеся данные по этому направлению исследований не являются полными и получены при помощи изотопных/флуоресцентных меток, которые не позволяют судить о сохранении первичной структуры введенного полимера. Использованный в данной работе метод анализа на основе количественной полимеразной цепной реакции в режиме «реального времени» позволяет решить эту проблему. Показано, что введенные внутривенно миРНК к гену неравномерно распределяются между тканями и демонстрируют зависимое от дозы накопление в органах (исследование проводили на мышах, используя дозы 2,5 и 7,5 мг/кг). Максимальное накопление выявлено в печени и селезенке. Впервые обнаружено, что в этих органах концентрация анализируемой миРНК возрастает во временном интервале между 48 и 96 ч после введения. Это указывает на длительный период циркуляции миРНК в комплексе с катионными липосомами в организме. Полученные сведения актуальны для поиска эффективной терапевтической дозы, схем лечения, а также планирования доклинических и клинических исследований при разработке лекарственных препаратов на основе терапевтических миРНК.
Матриксные металлопротеиназы играют важную роль в поддержании гомеостаза кожи, заживлении ран и инициации воспалительного процесса. При псориазе матриксные металлопротеиназы участвуют в структурных перестройках эпидермиса и регуляции проницаемости микрокапилляров дермы, способствуя инфильтрации кожи клетками иммунной системы. В силу этого умение контролировать активность матриксных металлопротеиназ представляется необходимым для успешного лечения псориаза. Целью данной работы являлась оценка возможных изменений в патогенезе псориаза в результате РНК-интерференции интерстициальной коллагеназы в эпидермальных кератиноцитах. Для этого клетки трансдуцировали лентивирусными частицами, кодирующими в геноме малую интерферирующую РНК. Для анализа уровней экспрессии генов использовали метод полимеразной цепной реакции в режиме «реального времени». Ферментативную активность определяли методом зимографии. Согласно полученным результатам PHK-интерференция привела к снижению уровня экспрессии гена и ферментативной активности интерстициальной коллагеназы в 20 и 4 раза соответственно. При этом экспрессия гомологичных генов (, и ) менялась незначительно. Напротив, нами были показаны изменения в уровнях экспрессии генов цитокератинов (: 16,89 ± 0,97; : 2,36 ± 0,19; : 0,12 ± 0,01; : 0,56 ± 0,02), инволюкрина (0,79 ± 0,11) и филаггрина (6.99 ± 0,97). Помимо этого, PHK-интерференция вызвала существенное снижение скорости миграции клеток, хотя практически не повлияла на их пролиферацию. Таким образом, терапевтический потенциал малых интерферирующих РНК, специфичных к интерстициальной коллагеназе, заключается в нормализации экспрессии важных для патогенеза псориаза генов (, , , , и ).
Чичерин И. В., Левицкий С. А., Крашенинников И. А., Тарасов И., Каменский П. А.
Стр. 46 — 51
Мутации в митохондриальном геноме являются причиной серьезных наследственных заболеваний человека. На сегодняшний день существует несколько способов их коррекции, которые, однако, вряд ли могут быть повсеместно внедрены в клиническую практику. С другой стороны, в последние годы крайне активно развивается технология редактирования геномов CRISPR/Cas9. В работе приводится обзор существующих способов борьбы с митохондриальными мутациями, показываются основные их недостатки. Также анализируются возможности создания версии технологии CRISPR/Cas9 для коррекции мутаций в митохондриальной ДНК, обсуждаются основные этапы, которые необходимо пройти для этого. Особое внимание уделяется техническим сложностям, которые могут возникать при создании такой технологии. В целом принципиальных препятствий к разработке системы mitoCRISPR/Cas9 не выявлено.
Борисевич Д. И., Красненко А. Ю., Стеценко И. Ф., Плахина Д. А., Ильинский В. В.
Стр. 52 — 56
В настоящее время технология секвенирования нового поколения (NGS) широко применяется в клинической практике. Однако до сих пор стоимость одного исследования с использованием технологии NGS остается достаточно высокой, что ограничивает широкое применение данного метода. Одним из факторов, влияющих на стоимость, является выбор числа покрытий при секвенировании, то есть количество раз, которое был отсеквенирован каждый нуклеотид. С одной стороны, уменьшение числа покрытий значительно снижает стоимость и время, затрачиваемое на исследования, с другой стороны, при уменьшении данного показателя снижается качество получаемых результатов. До сих пор не существует однозначного мнения, какое минимальное число покрытий достаточно для получения достоверного результата. Целью данного исследования было определить минимальное число покрытий, достаточное для корректного определения гетерозигот и единичных нуклеотидных вариантов (SNV). В представленной работе, используя различные биоинформатические методы, было показано, что минимальное число покрытий соответствует 12Х.
Каткова Н. Ю., Бодрикова О. И., Сергеева А. В., Безрукова И. М., Покусаева К. Б.
Стр. 57 — 62
Преждевременные роды (ПР) - одна из наиболее актуальных проблем современного акушерства. Появляется все больше данных о роли элементов врожденного иммунитета в развитии преждевременных родов инфекционного ге-неза. Целью нашего исследования являлось изучение особенностей состояния локального иммунного статуса при различных вариантах ПР. В исследовании приняли участие 77 беременных женщин, из которых 25 составили контрольную группу (своевременные роды). Основная группа была разделена на две подгруппы по типу ПР: 28 рожениц с преждевременным излитием вод при отсутствии регулярной родовой деятельности (подгруппа 1А) и 24 роженицы с истинными преждевременными родами (подгруппа 1Б). У всех пациенток определяли уровень экспрессии генов врожденного иммунитета: , , , , , , , . Биоматериал - соскоб из цервикального канала - анализировали с помощью тест-системы «ИммуноКвантэкс» («НПО ДНК-Технология», Россия). Выявили достоверное снижение экспрессии генов и , а также более высокий индекс воспаления (Me = 99,5 %, р < 0,01) у женщин с преждевременным разрывом плодных оболочек при недоношенной беременности в сравнении с женщинами из подгруппы 1Б с истинными ПР и контрольной группы. Достоверных различий по этим показателям между подгруппой 1Б и контрольной группой не обнаружили. Выявленные нами различия в состоянии локального иммунного статуса при двух вариантах ПР свидетельствуют о разных механизмах их развития.
Сергеенко Е. Ю., Воловец С. А., Даринская Л. Ю., Житарева И. В., Журавлева А. И., Буторина А. В., Яшинина Ю. А., Волкова О. В.
Стр. 63 — 70
Современное оборудование позволяет проводить координаторные тренировки в статическом и динамическом режиме с целью профилактики падения в статике и при ходьбе. Целью исследования стало обоснование применения системы для восстановления статического и динамического равновесия BalanceTutor у пациентов с последствиями острого нарушения мозгового кровообращения. Обследованы 72 пациента с нарушением постурального баланса в позднем восстановительном периоде. В основной группе отмечено статистически значимое уменьшение площади статокинезиограммы и скорости перемещения центра давления как в положении «глаза открыты» (р = 0,0476 и р = 0,0176 соответственно), так и в положении «глаза закрыты» (р = 0,0072 и р = 0,0037 соответственно). К окончанию курса реабилитации в основной группе зафиксировано достоверное увеличение амплитуды кривой максимального мышечного напряжения на стороне двигательных нарушений в (р = 0,0117), что было сопоставимо с увеличением мышечной силы в нижних конечностях пораженной стороны согласно 6-балльной шкале оценки мышечной силы (по L. McPeak; М. Вейсс). Отмечено улучшение показателей походки (р = 0,0513) и устойчивости (р = 0,0274) по шкале Тинетти. Применение системы BalanceTutor в комплексной реабилитации пациентов с последствиями острого нарушения мозгового кровообращения является эффективным и целесообразным.
Изучение роли средовых факторов в изменении генотип-средовых соотношений по психологическим характеристикам является актуальной задачей современной психогенетики. Важнейший фактор изменения генотип-средовых соотношений по когнитивным способностям - социоэкономический, и в частности образовательный, статус родителей. Исследовались причины фенотипических взаимосвязей между субтестами Гейдельбергского теста речевого развития ребенка путем подсчета генотипических и средовых корреляций между одноименными характеристиками. Анализ проводился раздельно в подгруппах детей из семей со средним и высоким образовательным статусом их матерей. Применяли близнецовый метод: в подгруппу близнецов из семей со средним образовательным статусом матерей вошли 17 монозиготных и 11 дизиготных пар; подгруппу детей из семей с высоким образовательным статусом матерей составили 17 монозиготных и 22 дизиготных пары. Возраст детей - 7 лет - 8 лет 11 мес. На основании анкетных данных показано, что образовательный статус связан с субъектной активностью матерей в вопросах индивидуализации воспитания близнецов в паре. В семьях с высоким образовательным статусом матерей эта установка приводит к возрастанию уровня языкового развития детей, росту структурной связанности различных языковых характеристик, увеличению удельного веса общего генотипического фактора и снижению роли общесемейной среды в объяснении природы этой структурной связанности.
Пациенты и медицинский персонал регулярно подвергаются воздействию ионизирующих излучений (ИИ), которые могут быть причиной различных генетических нарушений в организме. В статье рассматриваются возможности тестов, используемых для интегральной оценки воздействия ИИ на генетический аппарат клетки: теста Эймса, микроядер-ного теста, метода FISH. Описываются примеры их использования, разбираются достоинства и недостатки каждого подхода, оцениваются перспективы разработки новых методов оценки и требования к ним.