6662

Результаты исследований по методу ген-кандидат

Доклад

Биология и генетика

Результаты исследований по методу ген-кандидат При подходе ген-кандидат целенаправленно выясняют роль того или иного гена, выбранного исходя из функции его белкового продукта в этиопатогенезе заболевания. В случае РС гены-кандидаты выбирали на осн...

Русский

2013-01-06

28.49 KB

5 чел.

Результаты исследований по методу ген-кандидат

При подходе "ген-кандидат" целенаправленно выясняют роль того или иного гена, выбранного исходя из функции его белкового продукта в этиопатогенезе заболевания. В случае РС гены-кандидаты выбирали на основании аутоиммунной природы этого заболевания. При выборе гена-кандидата также оказывается полезным принимать в рассмотрение данные полного геномного поиска. Однако иногда выявляют ассоциации с генами, лежащими за пределами областей сцепления с РС при полном геномном поиске. Учитывая огромный размер областей, сцепленных с РС по данным полного геномного поиска, не удивительно, что часто не удается найти ассоциацию с конкретным геном-кандидатом, лежащим внутри области сцепления. В таблице 1 представлены данные о генах, ассоциация которых с РС установлена, по крайней мере, в одном исследовании.

Во многих исследованиях в разных странах и в разных этнических группах были выявлены ассоциации РС с аллельным полиморфизмом генов главного комплекса гистосовместимости (ГКГ), или HLA-системы, локализованных на коротком плече хромосомы 6 (с HLA-генами области 6p21). Хорошо известна ведущая роль продуктов HLA-генов в формировании иммунного ответа. HLA-система представляет собой группу тесно сцепленных полиморфных генетических локусов, которые кодируют три различных класса полипептидных продуктов, играющих центральную роль в развитии и регуляции иммунного ответа, в первую очередь в процессе «представления» любого антигена. Существенное значение для запуска и поддержания демиелинизирующего процесса при РС имеют выраженность и длительность транзиторного повышения экспрессии молекул HLA на эндотелии сосудов мозга, микроглии и, в меньшей степени, астроцитов, а также способность этих молекул избирательно представлять пептиды определенной аминокислотной последовательности.

Сначала в ранних работах классическими методами идентификации HLA-антигенов класса I - серотипированием или смешанной культурой лимфоцитов - обнаружили ассоциации РС с молекулами HLA класса I. Была обнаружена связь риска РС с молекулами HLA класса I - чаще всего у больных РС по сравнению со здоровыми донорами отмечали повышение частоты экспрессии локусов А3 и В7. Эти исследования проводились с помощью классических методов идентификации HLA-антигенов - серотипированием или на смешанной культуре лимфоцитов. Поскольку один серологический маркер часто выявляется на нескольких типах HLA-молекуле, такими методами невозможно специфически определить ассоциированный с РС генотип. Однако эти ассоциации были слабы, а использованные методы не позволяли специфически определить ассоциированный с РС генотип. К сожалению, до сих пор для анализа ассоциации РС с HLA класса I не применялись геномные методы типирования. Одной из причин этого является отсутствие доступных методов анализа этого высокополиморфного участка.

Более информативным оказалось исследование генов HLA класса II, которые объединены в три области: DR, DQ и DP. В большинстве работ, проведенных методом "случай-контроль", обнаруживали ассоциацию каких-либо аллелей областей DR, DP или DQ, а также их протяженных гаплотипов, с РС. Многочисленные результаты вначале серологического, а позже и геномного типирования указывают на связь восприимчивости к РС с отдельными специфичностями HLA-молекул класса II и входящими в их состав отдельными аллелями гена DRB1, соответствующими определенным DR-специфичностям. Для европеоидов (большая часть населения Европы, включая Россию, североамериканские европеоиды) прослеживается устойчивая связь РС со специфичностью DR2 и, особенно, с ее подгруппой DR15, хотя эти ассоциации не сильны - значения относительного риска (ОР) не превышает 5. Функциональная значимость DR15 при РС подтверждается увеличением относительного риска РС для гомозигот по DR15. Проведенное для тех же популяций геномное типирование генов DQA1 и DQB1 показало, что в силу их прочного сцепления друг с другом и с DRB1 выявляется характерная для РС ассоциация c набором аллелей (или гаплотипом) DRB1*1501,DQA1*0102,DQB1*0602 (соответствует серологической специфичности DR2(DR15),DQ6(DQ1), или DR15,DQ6), который часто обозначается как DR2-гаплотип. Устойчивая, хотя и не сильная ассоциация с группой аллелей, соответствующей серологической специфичности DR2, особенно с подгруппой DR15 (т.е. DR2-гаплотип) характерна для большинства европейских популяций.

В ряде популяций отмечены более слабые связи РС со специфичностями DR4 и DR3, причем зачастую они выявляются только в группе лиц, не несущих DR15 - главный фактор риска по HLA-DR. Доказанной считается ассоциация РС с DR4 и DR3 в популяции жителей Сардинии, причем в составе гаплотипов с определенными DR и DQ аллелями. Для больных РС русской национальности нами обнаружена достоверная связь РС с DR15, особенно при раннем начале РС, в детском возрасте. В не европейских популяциях также выявляли ассоциации с группами аллелей гена DRB1, например DR4 и DR3 - у больных РС из Северной Африки и DR3 в Турции.

Область DP расположена в ГКГ слева от DR и экспрессируется среди генов HLA класса II в наименьшей степени. Несмотря на некоторую противоречивость данных, наиболее распространено мнение, что область DP находится за пределами ассоциированного с РС DR2-гаплотипа. Для области DP находили не зависимые от DRB1 ассоциации с РС в русской, японской и австралийской популяциях. Например, среди белых австралийцев и жителей г. Кантон (Гуанджоу), РС был ассоциирован с DPB1*0301 у индивидов, не имеющих DQB1*0602 (этот аллель входит в DR2-гаплотип). Повышение частоты встречаемости аллеля DPB1*0401 мы наблюдали у больных РС из России, причем связь с РС была более отчетливой именно у DR15-негативных лиц.

Хотя роль генов HLA класса II в генетической восприимчивости к РС безусловно установлена, вклад этих генов как правило невелик и в любом случае не полностью обуславливает развитие заболевания. По различным оценкам, он колеблется в пределах от 10% до 62% . Исходя из этих данных, можно оценить вклад в развитие заболевания других генов. Гены-кандидаты расположены на различных хромосомах и, как правило, кодируют белки, так или иначе вовлеченные в процесс воспаления и развития аутоиммунной реакции. К ним относятся различные про- и антивоспалительные цитокины и их рецепторы, молекулы, участвующие в активации и функционировании B- и T- лимфоцитов, молекулы адгезии, белки, участвующие в апоптозе и презентации аутоантигенов, а также известные для РС аутоантигены (например, ОБМ, ПЛП, МОГ), иммуноглобулины и др. Все больший интерес привлекают гены-кандидаты, продукты которых могут быть вовлечены в нейродегенерацию и эндокринную регуляцию нейроиммунологических процессов.

Неоднократно сообщали о выявлении ассоциации РС с полиморфными участками в локусе, содержащем гены факторов некроза опухолей (ФНО) - ФНОальфа и ФНОбета (лимфотоксина). Эти цитокины не только активируют клеточный иммунитет, но и могут принимать непосредственное участие в разрушении миелина при РС. Локус ФНО располагается на хромосоме 6 между регионами HLA-B класса I и HLA класса III. Описано несколько полиморфных участков в этой области. Популяционные исследования выявили ассоциацию РС с отдельными аллелями микросателлитных повторов ФНОа - ФНОа1 и ФНОа9 у русских, ФНОа11 у шведов и ирландцев, а также с ФНОа1 у норвежцев. Не ясно, является ли ассоциация РС с маркерами локуса ФНО первичной, вторичной или дополнительной по отношению к ассоциации с аллелями HLA. По данным ряда исследований, связанный с РС у большинства европеоидов “расширенный” DR2-гаплотип включает ряд полиморфных маркеров в области ФНО: аллели ФНОa11, ФНОb4, ФНОc1, ФНОd130, ФНОe1 и другие. С другой стороны, получены данные, свидетельствующие, что полиморфизм некоторых участков локуса ФНО может иметь самостоятельное значение для развития РС. Для популяции Северной Ирландии показана независимая по отношению к DR15 ассоциация РС с микросателлитным гаплотипом ФНОa11b4d130. Высказано предположение, что полиморфные вариации в промоторной области гена ФНО могут иметь значение для развития РС вследствие того, что влияют на уровень продукции этого цитокина.

Имеются сообщения о связи РС с полиморфизмом генов других цитокинов и их рецепторов. Например, с аллелем G49 в первом экзоне и с полиморфизмом маркера в четвертом экзоне гена, кодирующего ассоциированный с цитотоксическими Т-лимфоцитами белок (cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4, CTLA4), участвующий в терминации T-клеточной активации. Популяционный анализ не выявил ассоциаций между РС и полиморфизмом генов одного из рецепторов хемокинов, и антивоспалительного цитокина трансформирующего ростового фактора- (ТРФ-).

В нескольких исследованиях выявили ассоциацию РС с определенными аллотипами генов иммуноглобулинов (Ig) и с полиморфизмом локуса вариабельного (V) сегмента тяжелой цепи Ig, с некоторыми аллельными формами факторов комплемента. Многочисленные исследования подтвердили наличие ассоциации РС с микросателлитным маркером в области первого интрона гена белка аполипопротина С-II (APOC-II) на хромосоме 19. Этот белок играет большую роль в процессах формирования и регенерации нервной ткани и привлекает особое внимание специалистов, изучающих клиническую генетику РС.

Также при РС исследовали полиморфные гены, кодирующие V-сегменты T-клеточных рецепторов. Первоначально данные о связи отдельных типов молекул ТКР с демиелинизацией были получены на модельных животных с экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом (ЭАЭ). Было показано, что предрасположенность к ЭАЭ зависит не только от области ГКГ мыши, эквивалентной HLA класса II у человека, но и от набора генов ТКР, кодирующих вариабельную область бета-цепи ТКР. ОБМ-специфические клоны Т-лимфоцитов больного РС преимущественно используют ТКР, вариабельную область которых кодируют определенные гены ТКР. Следовательно, по крайней мере, в отношении аутоиммунного ответа на ОБМ, возможна связь РС с наследуемыми аллелями генов ТКР. Высоко достоверное различие в частоте субгаплотипа гена ТКР V-бета8.1/V-бета11 наблюдали при сравнении подгрупп больных РС и здоровых доноров, позитивных по HLA-DR15, т.е. предполагается совместное участие этих локусов в формировании предрасположенности к РС.

Активно исследуется полиморфизм генов, кодирующие основные белковые компоненты миелина: оснóвный белок миелина (ОБМ), протеолипидный белок (ПЛП), миелин-олигодендроцитарный гликопротеин (МОГ) и другие. Ген ОБМ расположен на 18-й хромосоме. Была описана новая изоформа ОБМ - X2-ОБМ, продуцируемая при ремиелинизации и включающая область, кодируемую вторым экзоном гена ОБМ. Не исключено, что появление при ремиелинизации измененного ОБМ может приводить к срыву толерантности и хронизации аутоиммунных реакций.

Вклад в развитие РС каждого из не- HLA генов, как и HLA-генов, невелик, что характерно для полигенных заболеваний. Кроме того, поскольку полигенным заболеваниям свойственна генетическая и клиническая гетерогенность, отдельный ген может быть существенным только для одной из форм заболевания, и его вклад будет маскирован присутствием других форм заболевания в полной выборке больных.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47572. Методические рекомендации по оформлению выпускной квалификационной работы студентов факультета туризма и гостеприимства 163.5 KB
  Структура выпускной квалификационной дипломной работы Структура выпускной квалификационной дипломной работы должна включать следующие основные разделы: титульный лист установленного образца приложение 1 оглавление введение основная часть дветри главы заключение список использованной литературы и источников приложения. Оглавление в дипломе курсовой реферате и других работах представляет собой перечень разделов работы с указанием страниц на которых они расположены. По правилам оформления оглавление содержание...
47573. Методические рекомендации. Таможенное дело 173.5 KB
  Учебно-методический комплекс. Методические рекомендации по выполнению и защите выпускных квалификационных работ для студентов специальности 036401 «Таможенное дело» дневной и заочной формы обучения
47574. Методичні вказівки. Охорона праці 693 KB
  ГОНЧАРА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до написання розділів “Охорона праціâ€ в дипломних роботах бакалаврів та “Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях†в дипломних роботах проектах спеціалістів і магістрів ДНУ ім.ГОНЧАРА Кафедра безпеки життєдіяльності МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до написання розділів “Охорона праціâ€ в дипломних роботах бакалаврів та “Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях†в дипломних роботах проектах спеціалістів і магістрів ДНУ ім.Гончара...
47579. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ. ТУРИЗМОЗНАВСТВО 351.5 KB
  Основні етапи виконання дипломної роботи 5 3. Вимоги до дипломної роботи 6 4. Вибір напряму та затвердження теми дипломної роботи 7 5. Визначення об'єкту та предмету дипломної роботи складання робочого плану дослідження 9 7.
47580. Экологичность проекта 320 KB
  РАСЧЕТ ПЛАТЫ ЗА ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ОТ ПЕРЕДВИЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ Плата за допустимые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу Пн руб. определяется по формуле Пн = Biнбн 19 где Bi количество iгo вида топлива израсходованного транспортными средствами за отчетный период т; Нбн базовый норматив платы за выбросы загрязняющих веществ в размерах не превышающих допустимые...