Objective: The present study was designed to investigate whether genetic polymorphisms of the aryl hydrocarbon receptor (AHR) signaling pathway are involved in the molecular basis of essential hypertension (EH).

Methods: A total of 2160 unrelated Russian individuals comprising 1341 EH patients and 819 healthy controls were recruited into the study. Seven common AHR pathway single-nucleotide polymorphisms (SNPs) such as rs2066853, rs2292596, rs2228099, rs1048943, rs762551, rs1056836, and rs1800566 were genotyped by TaqMan-based allele discrimination assays.

Results: We found that SNP rs2228099 of ARNT is associated with an increased risk of EH (odds ratio=1.20 95% confidence interval: 1.01-1.44, P=0.043) in a dominant genetic model, whereas polymorphism rs762551 of CYP1A2 showed an association with a decreased risk of disease in a recessive genetic model (odds ratio=0.68, 95% confidence interval: 0.52-0.89, P=0.006). A log-likelihood ratio test enabled identification of epistatic interaction effects on EH susceptibility for all SNPs. MB-MDR analysis showed that cigarette smoking, rs1048943, rs762551, rs1056836, and rs2228099 were significant contributing factors in 19, 18, 13, 13, and 11 interaction models, respectively. The best MDR model associated with EH risk included rs1048943, rs762551, rs1056836, and cigarette smoking (cross-validation consistency 100%, prediction error 45.7%, Ppermutation<0.0001). The mRNA expression and in-silico function prediction analyses have confirmed a regulatory potential for a majority of SNPs associated with EH susceptibility.

Conclusion: Our pilot study was the first to show that gene-gene and gene-environment interactions in the AHR signaling pathway represent important determinants for the development of EH, and the pathway may become an attractive target for a pharmacological intervention in hypertensive patients in the future.

Intratumor morphological heterogeneity in breast cancer is represented by different morphological structures (tubular, alveolar, solid, trabecular, and discrete) and contributes to poor prognosis; however, the mechanisms involved remain unclear. In this study, we performed 3D imaging, laser microdissection-assisted array comparative genomic hybridization and gene expression microarray analysis of different morphological structures and examined their association with the standard immunohistochemistry scorings and CD44+CD24- cancer stem cells. We found that the intratumor morphological heterogeneity is not associated with chromosomal aberrations. By contrast, morphological structures were characterized by specific gene expression profiles and signaling pathways and significantly differed in progesterone receptor and Ki-67 expression. Most importantly, we observed significant differences between structures in the number of expressed genes of the epithelial and mesenchymal phenotypes and the association with cancer invasion pathways. Tubular (tube-shaped) and alveolar (spheroid-shaped) structures were transcriptionally similar and demonstrated co-expression of epithelial and mesenchymal markers. Solid (large shapeless) structures retained epithelial features but demonstrated an increase in mesenchymal traits and collective cell migration hallmarks. Mesenchymal genes and cancer invasion pathways, as well as Ki-67 expression, were enriched in trabecular (one/two rows of tumor cells) and discrete groups (single cells and/or arrangements of 2-5 cells). Surprisingly, the number of CD44+CD24- cells was found to be the lowest in discrete groups and the highest in alveolar and solid structures. Overall, our findings indicate the association of intratumor morphological heterogeneity in breast cancer with the epithelial-mesenchymal transition and CD44+CD24- stemness and the appeal of this heterogeneity as a model for the study of cancer invasion.

The objective of this study was to identify genes targeted by both copy number and copy-neutral changes in the right coronary arteries in the area of advanced atherosclerotic plaques and intact internal mammary arteries derived from the same individuals with comorbid coronary artery disease and metabolic syndrome. The artery samples from 10 patients were screened for genomic imbalances using array comparative genomic hybridization. Ninety high-confidence, identical copy number variations (CNVs) were detected. We also identified eight copy-neutral changes (cn-LOHs) > 1.5 Mb in paired arterial samples in 4 of 10 individuals. The frequencies of the two gains located in the 10q24.31 (ERLIN1) and 12q24.11 (UNG, ACACB) genomic regions were evaluated in 33 paired arteries and blood samples. Two patients contained the gain in 10q24.31 (ERLIN1) and one patient contained the gain in 12q24.11 (UNG, ACACB) that affected only the blood DNA. An additional two patients harboured these CNVs in both the arteries and blood. In conclusion, we discovered and confirmed a gain of the 10q24.31 (ERLIN1) and 12q24.11 (UNG, ACACB) genomic regions in patients with coronary artery disease and metabolic comorbidity. Analysis of DNA extracted from blood indicated a possible somatic origin for these CNVs.

Background: Genome-wide association studies have identified novel genetic associations for asthma, but without taking into account the role of active tobacco smoking. This study aimed to identify novel genes that interact with ever active tobacco smoking in adult onset asthma.

Methods: We performed a genome-wide interaction analysis in six studies participating in the GABRIEL consortium following two meta-analyses approaches based on 1) the overall interaction effect and 2) the genetic effect in subjects with and without smoking exposure. We performed a discovery meta-analysis including 4,057 subjects of European descent and replicated our findings in an independent cohort (LifeLines Cohort Study), including 12,475 subjects.

Results: First approach: 50 SNPs were selected based on an overall interaction effect at p<10-4. The most pronounced interaction effect was observed for rs9969775 on chromosome 9 (discovery meta-analysis: ORint = 0.50, p = 7.63*10-5, replication: ORint = 0.65, p = 0.02). Second approach: 35 SNPs were selected based on the overall genetic effect in exposed subjects (p <10-4). The most pronounced genetic effect was observed for rs5011804 on chromosome 12 (discovery meta-analysis ORint = 1.50, p = 1.21*10-4; replication: ORint = 1.40, p = 0.03).

Conclusions: Using two genome-wide interaction approaches, we identified novel polymorphisms in non-annotated intergenic regions on chromosomes 9 and 12, that showed suggestive evidence for interaction with active tobacco smoking in the onset of adult asthma.

Tuberculosis is a global healthcare challenge. Host genetic factors were proven to modify risk of the disease. Genome-wide association studies revealed a number of loci associated with TB in different populations. However, no systematic analysis of genetic bases of susceptibility to different clinical stages, such as primary TB and reactivation, was carried out. We set out to validate the results of GWASs in Russians of West Siberia with a consideration of primary and secondary TB. We chose 45 SNP from five large GWASs and genotyped 445 healthy individuals and 323 TB patients including 74 with primary TB and 249 with reactivation. We found that the rs7821565 and rs40363 SNPs were associated with primary TB in Russians (p = 0.019 and 1.4e − 3, respectively), while rs10515787 and rs2837857 were associated with secondary TB (p = 1.2e − 3 and 0.039, respectively). The results suggest genetic basis of primary and secondary TB differs.

В исследование включены больные хроническим вирусным гепатитом С (ХВГС) (n = 184) и популяционная выборка жителей г.Томска (n = 285). Генотипирование 58 полиморфных вариантов выполнено методом масс-спектрометрии на приборе Sequenom MassARRAY® (США). Статистическая обработка данных проводилась в программной среде R с помощью стандартного пакета «stats» (версия 3.0.3) [http://www.R-project.org/]. Больные ХВГС характеризуются более высокой частотой аллелей «А» rs679620 гена MMP3 (OR = 1,74, 95%CI: 1,25-2,42; p = 0,0001) и «С» rs3739998 гена KIAA1462 (OR = 1,33, 95%CI: 1,01-1,75; р = 0,044) и более низкой частотой аллелей «Т» rs20579 гена LIG1 (OR = 0,55, 95%CI: 0,36-0,84; р = 0,004), «G» rs3765124 гена ADAMDEC1 (OR = 0,68, 95%CI: 0,51-0,84; р = 0,006) и «С» rs1007856 гена ITGB5 (OR = 0,75, 95%CI: 0,57-0,99; p = 0,045), по сравнению с контрольной группой. Предрасполагающими к развитию ХВГС являются генотипы «СС» rs10087305 (OR = 5,83, 95%CI: 1,74-19,02; р = 0,002) и «АА» rs3765124 (OR = 1,78, 95%CI: 1,16-8,46; р = 0,008) гена ADAMDEC1 ; «АА» rs679620 гена MMP3 (OR = 2,40, 95%CI: 1,40-4,12; р = 0,001); «TT» rs1007856 гена ITGB5 (OR = 1,74, 95%CI: 1,10-2,73; р = 0,015); «СС» rs20579 гена LIG1 (OR = 1,92, 95%CI: 1,18-3,12; р = 0,007); «СС» rs3739998 гена KIAA1462 (OR = 1,89, 95%CI: 1,16-3,10; р = 0,009). Таким образом, в предрасположенность ХВГС вносят вклад гены регуляции метаболизма экстрацеллюлярного матрикса ( ADAMDEC1 ; MMP3; ITGB5 ), непосредственно влияющие на процессы фиброгенеза, а также гены, ответственные за функционирование эндотелия ( KIAA1462 ) и репарацию ДНК ( LIG1 ).

Цель - выявить генетические факторы, связанные с личностными признаками, по панели 12 полиморфных маркеров, ассоциированных с деменцией при болезни Альцгеймера, шизофренией и алкоголизмом. Материал и методы. Проанализирована взаимосвязь количественных признаков личности, темперамента и характера, определяемых по психодиагностическим методикам Кеттела (16-факторный личностный опросник, 16PF), акцентуации характера и темперамента К. Леонгарда - Г. Шмишека (тШ), тестам тревожности Спилбергера - Ханина и интеллекта Айзенка (IQ), с полиморфными вариантами 12 генов, вовлеченных в развитие тяжелых психических расстройств - алкоголизм, шизофрению и болезнь Альцгеймера. Образцы ДНК от 150 студентов были прогенотипированы методом ПЦР-ПДРФ. Полученные данные обработаны непараметрическими методами статистики. Результаты. Установлены неслучайные межаллельные ассоциации парных сочетаний полиморфных вариантов GABRA2-PICALM, PICALM-ADCY3, CLU-CBX7 и CLU-ADCY3, вероятно, свидетельствующие об адаптивном отборе, влияющим на поддержание поведенческого гомеостаза в популяции. Обнаружен ряд статистически значимых ассоциаций генетической изменчивости: CLU с самодисциплиной (Q3, 16PF) и экзальтированностью (тШ), PICALM с напряженностью (Q4, 16PF) и неуравновешенностью (тШ), DISC1 с подозрительностью (L, 16PF), экзальтированностью и циклотимией (тШ), ZNF804Aс неуравновешенностью (тШ), SLC6A4 с интеллектуальностью (В, 16PF), ADCY3 с экстраверсией и самостоятельностью (F2 и Q2, 16PF), MIR9-2 с эмоциональной устойчивостью, беспечностью, смелостью в социальных контактах, экстраверсией (C, F, H, F2 по тесту 16PF), гипертимией и дистимией (тШ), с личной тревожностью по тесту Спилбергера - Ханина,CBX7 с общительностью и подозрительностью (A, L, 16PF), SLC6A4 с интеллектуальностью (B, 16PF), SLC6А3 с IQ по тесту Айзенка. Для полиморфизма rs13219354, GAB2 и GABRA2 не выявлено взаимосвязи с признаками, характеризующими интеллект, темперамент и характер. Заключение. Полученные результаты, вероятно, свидетельствуют об общей генетической компоненте психических и неврологических расстройств с вариабельностью когнитивных и личностных признаков.

Dispersal of the human population out of the place of origin in East Africa over the globe proceeded rapidly (on the evolutionary scale) and was associated with change of climatic zones and associated changes in habitat parameters - temperature, humidity, insolation, and infectious load. The aim of the study is to develop a method for genotyping of genetic markers associated with adaptation to climate according to the literature data and functional analysis of genes; and identification of signals of adaptation to cold climate in two indigenous Siberian populations. In the course of study, genes and genetic markers were selected, which show reliable signals of natural selection in populations living in cold arctic and subarctic climates in previously published papers and which are involved in biological processes having a cold adaptation potential. A panel of 28 single nucleotide markers (SNP) was selected, and a method of their multiplex genotyping was developed based on multiplex PCR and separating DNA fragments by MALDI-TOF mass spectrometry. Allele frequencies of 28 SNPs in two indigenous Siberian populations (Yakuts and Kets) were determined. A low level of intrapopulation diversity in these populations and significant genetic differences between them were found. Loci under natural selection conditions were detected by analyzing the distribution of the observed Fst values in comparison with the expected distribution, obtained in the simulation calculations based on the hierarchical island model of population structure. The possible role of selection (p<0.1) in differentiation of populations between allele frequencies was determined for 2 markers - rs133036 in MKL1 gene and rs2305508 in CPT1A gene, which are candidate in terms of climate change adaptation.

Генетическому разнообразию больных муковисцидозом (МВ) в России посвящены единичные работы на ограниченной выборке больных. Цель. Выявление особенностей генетического профиля больных МВ в России по данным Национального регистра (2014). Материалы и методы. Данные пациентов с МВ (n = 2 131) из 74 регионов России, включенные в Национальный регистр больных МВ (2014). Результаты. Генетическое обследование проведено у 89,0 % больных, суммарная аллельная частота выявленных мутаций составила 81,2 %. Выявлено 122 мутации, которые сформировали 173 различных генотипа, среди которых доля «мягких» генотипов составила 23,0 %. Аллельная частота самых распространенных мутаций представлена в порядке убывания: F508del - 51,53 %, CFTRdele2,3 - 5,93 %, E92K -2,62 %, 3849+10kbC>T - 2,14 %, 2184insA - 1,80 %, W1282X - 1,80 %, 2143delT - 1,69 %, N1303K - 1,43 %, G542X - 1,16 %, 1677delTA - 0,98 %, L138ins - 0,95 %, R334W - 0,85 %, 394delTT - 0,85 %, 3821delT - 0,42 %, 2789+5G>A - 0,37 %, S466X - 0,37 %, S1196X - 0,37 %, 3272-16T>A - 0,34 %, W1282R - 0,29 %, 3944delGT - 0,21 %. Выявлено, что особенностями распределения мутаций CFTR среди российских больных МВ являются меньшая частота доминирующих в мире мутаций, таких как F508del, G542X, N1303K, единичная встречаемость мутаций G551D, 1717-1G>A, 2183AA>G и наоборот - более высокая частота мутаций, являющихся относительно редкими в западноевропейских странах: CFTRdele2,3, E92K, 2184insA, 2143delT, 1677delTA, L138ins. Другой особенностью является более высокая встречаемость «мягких» мутаций в России по сравнению со странами Европы. Выявлено, что доля «мягких» мутаций в популяции больных МВ на протяжении последних лет увеличивается. Заключение. При формировании населения России особенности генетического профиля российских больных МВ определяются славянскими, тюркскими и финно-угорскими влияниями.

Целью исследования явилось изучение ассоциации полиморфных вариантов генов воспалительного ответа, функции эндотелия, липидного обмена и коагуляции крови с нарушением функции почек у больных инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST (ИMпST). Материал и методы: в исследование включен 171 пациент, госпитализированный по поводу ИМпST давностью менее 24 ч. У всех определены генотипы по 25 полиморфным вариантам 18 важнейших генов-кандидатов сердечно-сосудистых заболеваний. Генотипирование проводили с помощью ДНК-чипа СИНКАР-1 (разработчики НИИ медицинской генетики СО РАМН и ООО «Геномная диагностика»). Результаты: сравнение частот аллелей и генотипов по изучаемым полиморфизмам показало, что rs4291 гена ангиотензинпревращающего фермента (ACE) имел ассоциацию со снижением скорости клубочковой фильтрации (СКФ): отношение шансов (ОШ) для носителей более редкого генотипа ТТ составило 2,31 при 95% доверительном интервале (ДИ) от 1,01 до 5,25; р = 0,043. Анализ сочетаний генотипов полиморфизмов rs4343 гена ACE и rs1800588 гена печеночной липазы (LIPC) выявил, что генотип АА полиморфизма rs4343 в сочетании с генотипом СС полиморфизма rs1800588 ассоциирован с наименьшим риском дисфункции почек, тогда как генотипы GG и AG полиморфизма rs4343 гена ACE в сочетании с генотипами TT и CT полиморфизма rs1800588 гена LIPC - с наибольшим риском. При анализе сочетаний генотипов по трем локусам: rs4291 и rs4343 гена ACE и rs1800588 гена LIPC выявлено, что сочетание генотипов по трем генетическим вариантам приводит к значительному увеличению риска (ОШ 4,42 при 95% ДИ от 1,37 до 14,26; р=0,012). Заключение: у больных ИМпST имеется ассоциация между сниженной СКФ, оцененной по уровню креатинина в сыворотке крови при поступлении в клинику, и генотипом TT rs4291 гена АСЕ, а также с сочетаниями генотипов rs4291, rs4343 гена ACE и rs1800588 гена LIPC. Более высокие значения ОШ, полученные для сочетаний данных генотипов по трем полиморфизмам, свидетельствуют о суммировании эффектов влияния генетических локусов на изучаемый признак.

Основными возбудителями инфекции легких у больных муковисцидозом (МВ) являются Р. aeruginosa, S. aureus и H. influenzae. В последнее десятилетие клиническую значимость приобретают неферментирующие грамотрицательные микроорганизмы (НФМО) - Вurkholderia cepacia complex (Bcc), Stenotrophomonas maltophilia, Achromobacter xylosoxidans, нетуберкулезные микобактерии, грибы рода Aspergillus. Установлено, что в 2/3 случаев хроническая инфекция легких вызывается ассоциацией микроорганизмов, причем у госпитализированных больных, в отличие от амбулаторных больных, эти ассоциации представлены двумя, тремя и более видами микроорганизмов. Наиболее часто встречающейся ассоциацией является сочетание P. aeruginosa + S. aureus (18,2 %), а также P. aeruginosa + Bcc (9,1 %). В составе ассоциаций часто выделяли других представителей НФМО - A. xylosoxidans, S. maltophilia, A. baumanii. С увеличением возраста у больных формируются постоянные очаги хронической легочной инфекции, основными возбудителями которой являются P. aeruginosa и S. aureus. Особое значение для больных муковисцидозом имеют метициллинустойчивые стафилококки и штаммы с мукоидным фенотипом P. aeruginosa. В России от больных муковисцидозом выделены бактерии Bcc, преимущественно принадлежащие к геномовару III A-B. cenocepacia. Штаммы Bcc, колонизируя нижние дыхательные пути больных МВ, способны длительно персистировать и передаваться от пациента к пациенту. Особенностью бактерий P. aeruginosa, S. aureus и Bcc является устойчивость ко многим антибиотикам. Под действием антибиотикотерапии формируются штаммы микроорганизмов с нетипичным фенотипом (мелкие колонии - small colony variants). Трудности для диагностики представляют инфекции, вызванные Bcc и другими НФМО, для идентификации которых необходимо использовать широкий арсенал бактериологических, биохимических, молекулярно-биологических методов, а также масс-спектрометрию.

Представлены результаты работы группы генетиков ФГБНУ «МГНЦ» и экспертов национального консенсуса «Муковисцидоз: определение, диагностические критерии, терапия». Решение о старте проекта было принято 06.02.2013 на заседании научного совета Общероссийской общественной организации «Всероссийская организация для больных муковисцидозом». Представленный раздел является одним из определяющих в диагностике муковисцидоза (МВ) и основой для таргетной терапии заболевания с использованием фармакогенетических тестов. Консенсус представляет обобщенный российский и международный опыт по генетической диагностике МВ и состояний, ассоциированных с геном CFTR. Представлены современная классификация мутаций гена CFTR, их клиническое значение, подходы к анализу патогенности. Дан анализ многообразия мутаций гена CFTR в Российской Федерации на основе данных Национального регистра за 2014 год, представлены особенности спектра мутаций гена CFTR у представителей различных национальностей. Описаны российские и зарубежные панели для выявления наиболее частых мутаций и рекомендации по проведению ДНК-диагностики. Впервые представлены сведения по пренатальной и преимплатационной диагностике заболевания, единые требования к бланку генетического заключения.

Произведена оценка влияния внутриопухолевой морфологической гетерогенности рака молочной железы (РМЖ) на эффективность химиотерапии с учетом различных клинико-патологических параметров опухоли и поиск механизмов её вклада в химиорезистентность заболевания методами полнотранскриптомного и ПЦР анализа генной экспрессии. Показана значительная ассоциация между наличием в опухоли альвеолярных и трабекулярных структур и химиорезистентностью РМЖ, идентифицированы экспрессионные маркеры: NAT1, ABCA12, ABCC1, ABCG1, PIK3C3, TXN2, SLC23A2, SLC25A13, SLC1A3, UBE2S, обусловливающие дифференциальный вклад различных морфологических структур в лекарственную устойчивость.

Актуальность. Тестирование наследственной предрасположенности к тромбозам является одной из актуальных задач медико-генетического консультирования. Информация о повышенном риске нарушений свертываемости крови является важной для предупреждения осложнений беременности, тромбоза, тромбоэмболии и других жизнеугрожающих состояний. Цель. Разработать панель олигонуклеотидных проб для мультиплексного генотипирования методом SNaPshot основных SNP, связанных с наследственной тромбофилией. Материалы и методы. В список генотипируемых полиморфизмов вошли rs6025, rs6027, rs1800595 ( F5 ); rs1799963 ( F2 ); rs5918 ( ITGB3 ). Для разработки проб и ПЦР-праймеров использовали программы Vector NTI и Primer3. Результаты. После подбора последовательности проб для генотипирования различной длины была проведена пробная реакция с набором Primer Focus kit, подтвердившая возможность мультиплексирования данных полиморфизмов. Осуществлено генотипирование контрольных образцов ДНК с известными генотипами. Определенные методом SNaPshot генотипы во всех случаях соответствовали генотипам, полученным другими методами. Выводы. Разработана и верифицирована панель олигонуклеотидных проб для мультиплексного генотипирования пяти полиморфизмов в генах факторов свертывания крови II, V и тромбоцитарного рецептора фибриногена (rs1799963, rs6025, rs6027, rs1800595, rs5918). Разработанная методика позволяет ускорить и автоматизировать процесс генотипирования.

Количественный анализ профилей метилирования ДНК является неотъемлемым аспектом исследований в области эпигенетических механизмов онкогенеза. Кроме того, детекция опухолеспецифичных эпигенетических аномалий обладает высоким диагностическим потенциалом. При анализе генов-кандидатов, как правило, используют ПЦР-амплификацию модифицированных бисульфитом генных областей. Поскольку измерение степени метилирования CpG-динуклеотидов происходит в ампликонах, ПЦР определяет точность всего анализа. Избирательная амплификация форм ДНК, различающихся характером метилирования, может затруднять интерпретацию результатов. Дополнительные экспериментальные искажения могут быть связаны с особенностями технологий детекции метилированных оснований, например специфичностью олигонуклеотидных зондов ДНК-чипов. Целью работы было исследование применимости предложенного нами ранее алгоритма для устранения экспериментальных искажений из количественных данных метилирования ДНК, которые получены методами высокопроизводительного бисульфитного секвенирования и гибридизации на олигонуклеотидных ДНК-чипах. Материалы и методы. Для количественной характеристики профилей метилирования ДНК вблизи точек начала транскрипции генов-кандидатов использованы методы высокопроизводительного бисульфитного секвенирования по технологии 454 и гибридизации на ДНК-чипах «Febit Biotech». Регрессионный анализ полученных величин метилирования ДНК проводили посредством кубических полиномиальных кривых. Результаты. Для анализа были выбраны гены, аномальное гиперметилирование которых обнаруживается в злокачественных новообразованиях: кодирующие субъединицы фермента сукцинатдегидрогеназы SDH, а также онкосупрессоры CDKN2B, DAPK1 и TP53. Анализируемые регионы амплифицировали в контрольных пробах ДНК известной степени метилирования. Амплификация и последующее секвенирование ампликонов SDHB и SDHD выявили значительные отклонения от ожидаемых величин метилирования. Аналогично индексы метилирования рассмотренных CpG-динуклеотидов в генах CDKN2B и DAPK1 существенно искажались при гибридизации на ДНК-чипе. С помощью уравнений полученных кубических регрессионных кривых была проведена корректировка исходных данных с практически полным устранением артефактов. Выводы. Применение кубической полиномиальной регрессии для корректировки экспериментальных искажений в двух разных типах количественных данных метилирования ДНК - полученных высокопроизводительным бисульфитным секвенированием и гибридизацией на олигонуклеотидных ДНК-чипах - продемонстрировало практически полное устранение артефактов, и, следовательно, универсальность метода.