Животные модели эпилепсии являются ценными инструментами для изучения патогенеза заболевания, разработки новых методов лечения, поиска и оценки эффективности противосудорожных препаратов. Грызуны, такие как крысы и мыши, служат наиболее популярными объектами исследований из-за сходства строения их головного мозга с мозгом человека. Последние исследования включают и другие модельные виды, такие как собаки, кошки, приматы, а также животных, не относящихся к млекопитающим: рыбок данио, дрозофил, пиявок и планарий. Рассматривается использование животных моделей в исследованиях, анализируются их преимущества и ограничения. Показано, что классификация моделей основана на фенотипе моделируемого расстройства, отдельное внимание уделяется фармакорезистентной эпилепсии. Подчёркиваются несовершенство существующих моделей и необходимость выбора наиболее релевантных для конкретных исследовательских целей. Сделан вывод, что животные модели не могут полностью воссоздать сложность клинической картины эпилепсии у человека, но играют важную роль в понимании механизмов заболевания и разработке новых терапевтических подходов. В обзоре показана необходимость постоянного улучшения существующих животных моделей и разработки новых, чтобы более точно отразить разнообразие фенотипов эпилепсии и обеспечить более эффективные методы исследования и лечения. Особенно актуальной названа потребность в новых моделях фармакорезистентной эпилепсии, которые могли бы помочь в разработке принципиально новых противоэпилептических препаратов

Cystic fibrosis (CF) is a hereditary disease that leads to impaired functioning of chloride channels in cells, and, as a result, to a decrease in the viscoelastic properties of the secretion of all exocrine glands. Cystic fibrosis is the result of mutations in the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene, which encodes the CFTR protein. In this study, induced pluripotent stem cells (iPSCs) were obtained from the skin fibroblasts of a patient with a homozygous mutation F508del CFTR (NM_000492.3(CFTR):c.1521_1523del). This deletion is the most common for cystic fibrosis. The resulting iPSC line had a normal karyotype, retained the original genotype, and also demonstrated the presence of pluripotency markers (OCT4, SOX2, NANOG, SSEA4, TRA-1-60) and the ability to differentiate into derivatives of three germ layers.

Введение. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является наиболее распространенной патологией в структуре сердечно-сосудистых заболеваний. Ишемия является триггером для возникновения нарушений ритма сердца (НРС), требующих имплантации кардиовертеров-дефибрилляторов. Функционирование кардиомиоцитов тесно сопряжено с дыхательными процессами в митохондриях (Мтх). В норме все Мтх в организме человека несут одинаковый геном – митохондриальную ДНК (мтДНК), соответственно функциональные возможности всех Мтх в пределах организма схожи. Носительство полиморфных вариантов генов, кодирующих субъединицы комплексов дыхательной цепи и рРНК, может отражаться на функциональных возможностях Мтх.

The Republic of Sakha (Yakutia), located in the northeastern part of Russia, is characterized by an extremely cold climate, to which the indigenous people is adapted. Over the past decades, there has been a significant increase of the incidence of type 2 diabetes mellitus (T2DM) among the indigenous population. It is known that polymorphisms of the mitochondrial genome, in particular, the 16189C variant of hypervariable segment I (HVS-I), may contribute to the development of T2DM. The aim of the study was to assess the association of mitochondrial DNA (mtDNA) HVS-I polymorphisms with the type 2 diabetes mellitus in the Sakha (Yakut) population. Sequencing of HVS-I mtDNA in 102 patients with T2DM and 101 non-diabetic controls revealed 67 haplotypes and 64 SNP variants. There was no statistically significant difference in the frequencies of detected HVS-I polymorphisms and haplotypes between the two groups, which indicates the absence of a close association between HVS-I polymorphisms and T2DM in the Sakha population.

Популяция саха (якуты) – коренное население Сибири, проживающее на территории Якутии, отличается одним из самых низких в мире уровнем заболеваемости раком молочной железы (РМЖ). Низкий уровень заболеваемости РМЖ коренного населения Якутии отмечен в ряде публикаций, но до настоящего времени причины этого явления не до конца выяснены. Следует отметить, что изучение факторов, снижающих риск заболевания РМЖ, имеет важное значение для его профилактики. По результатам ряда исследований, у якутов не обнаружено наследственных форм РМЖ, не найдено патогенных вариантов генов BRCA1/2, ассоциированных с наследственными синдромами РМЖ и рака яичника (РЯ). В связи с этим мы приняли решение сместить акцент на исследование митохондриального генома больных РМЖ саха методом секвенирования. Цель исследования – выявить варианты митохондриального генома, ассоциированные с РМЖ, у пациенток саха. Материал и методы. В исследование включено 14 пациенток саха с диагнозом РМЖ, средний возраст составил 49 лет. Выделение ДНК осуществляли методом фенол-хлороформной экстракции. ДНК-библиотеки готовили с помощью набора Nextera Flex (Illumina, США). Полногеномное секвенирование митохондриального генома выполнялось на приборе MiSeq (Illumina, США) на базе ЦКП Томского НИМЦ. Полученные результаты у больных РМЖ сравнивались с популяционным контролем. Результаты. У женщин саха, больных РМЖ, выявлено 159 вариантов митохондриального генома, отличающихся от референсной последовательностью митохондриальной ДНК (мтДНК) человека (rCRS). Показана ассоциация вероятно патогенных вариантов m.3736G>A гена МТ-ND1 и m.7279T>C гена MT-CO1 с РМЖ. Впервые выявлены варианты, предрасполагающие к РМЖ (m.10398A>G; m.14783T>C; m.15043G>A; m.15301G>A). Особенностью митохондриального генома популяций с низким уровнем заболеваемости РМЖ является высокий уровень вариантов мтДНК с изменением длины полицитозинового участка в локусе D310. Заключение. Впервые у женщин с РМЖ из популяции саха выявлены варианты мтДНК с изменением длины полицитозинового тракта в локусе D310 и вероятно патогенные варианты m.3736G>A гена МТ-ND1 и m.7279T>C гена MT-CO1. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности дальнейшего изучения роли выявленных вариантов мтДНК в развитии РМЖ на расширенной выборке пациентов саха.

Проведена оценка паттерна и интенсивности кальцификации различных зон восходящей аорты у пациентов с ее аневризмой гистологически с помощью окрашивания ализариновым красным. Биоптаты, соответствующие трем зонам восходящей аорты, были получены от пациентов интраоперационно. В восходящей аорте соли кальция распределялись диффузно и обнаруживались в медии сосуда. Средний процент кальцификации для синотубулярного соединения (зона 1) 7,85%, на уровне бифуркации легочного ствола (зона 2) 10,45%, в проксимальной части дуги аорты (зона 3) 10,95 % (p=0,216). Пациенты, у которых максимальная кальцификация обнаруживалась в зоне 3, были моложе пациентов с максимальной кальцификацией в зоне 2 или зоне 1.

Актуальность. Нарушения эпигенетической регуляции генов, ответственных за развитие эмбриона и плаценты, ассоциированы со многими патологиями беременности. Цель. Целью настоящей работы стал анализ распространенности нарушений метилирования генов PRDM16 и PTPRN2 в ворсинах хориона спонтанных абортусов с нормальным кариотипом и с наиболее частыми анеуплоидиями (трисомия 16 и моносомия X). Материалы и методы. Оценка профиля метилирования была проведена с помощью таргетного бисульфитного массового параллельного секвенирования в ворсинах хориона медицинских абортусов (n=10), спонтанных абортусов с нормальным кариотипом (n=39), трисомией 16 (n=17) и моносомией X (n = 20) и лимфоцитов периферической крови здоровых добровольцев (n=6). Результаты и обсуждение. Было обнаружено дифференциальное метилирование отдельных CpG-сайтов в изученных генах в ворсинах хориона спонтанных абортусов. Несмотря на отсутствие значимых отличий между группами по среднему уровню метилирования в изученных регионах генов, отклонения уровня метилирования генов PRDM16 и PTPRN2 были выявлены для 33 % и 5 % спонтанных абортусов, соответственно, что указывает на высокую частоту распространения эпигенетических аномалий по этим генам в ворсинах хориона спонтанных абортусов. Уровень метилирования гена PRDM16  значимо коррелировал с уровнем метилирования ретротранспозона LINE‑1, что указывает на генерализованный характер нарушений метилирования у спонтанных абортусов. Наконец, уровень метилирования гена PTPRN2 зависел от возраста матерей спонтанных абортусов с моносомией X, что поднимает вопрос о влиянии материнских факторов на профиль метилирования в этой группе спонтанных абортусов. Выводы. Полученные результаты указывают, что эпигенетические нарушения гена PRDM16 могут быть связаны со спонтанным прерыванием беременности в первом триместре.

Прогрессирующая мышечная дистрофия Дюшенна – генетически обусловленное фатальное заболевание с неуклонно прогрессирующим течением. Характеризуется отсутствием белка дистрофина или резким снижением (<3 % от нормы) его уровня. В России в последние годы появилось несколько препаратов для патогенетического лечения миодистрофии Дюшенна. К сожалению, данная терапия не является универсальной и может быть назначена пациентам с определенными видами и участками мутаций. Установление точного диагноза в каждом конкретном случае позволит своевременно определить наиболее оптимальную тактику ведения больного, включая эффективные профилактические и реабилитационные мероприятия, получить патогенетическое лечение, а в перспективе – генную терапию. В настоящей статье описаны клинические случаи миопатии Дюшенна у пациентов с различными вариантами мутаций в гене дистрофина на фоне проведения патогенетической терапии.

Недостаток и в ряде дисциплин фактическое отсутствие научно-методической и учебной литературы по вопросам клеточных технологий, фрагментарное чтение лекций по современным проблемам регенеративной биологии и медицины и не во всех образовательных учреждениях страны, отсутствие учебных программ по клеточным технологиям и систематизированного понятийного аппарата в учении о стволовых клетках и их дериватах, генно-клеточной терапии побуждает авторов частично восполнить этот пробел настоящей публикацией. Цель данной работы – изложить основные термины и определение понятий, используемых в практике регенеративной биомедицины, в учении о стволовых клетках, унифицировать и сформировать понятийный аппарат применительно к стволовым клеткам и генно-клеточным технологиям. 

Дифференцировка индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), полученных от пациентов и условно здоровых доноров, позволяет изучать генетические аномалии in vitro. Ранее мы описали клинический случай привычного невынашивания беременности у пациентки с асимметричной инактивацией Х-хромосомы в периферических лимфоцитах, буккальном эпителии и эндометрии. C помощью aCGH мы выявили микроделецию в Xq24 размером 239 т.п.н., затрагивающую восемь генов, включая UBE2A. Мы получили линию ИПСК iTAF15Xsk4 из фибробластов кожи пациентки с помощью не интегрирующихся эписомных векторов. Линия ИПСК имела нормальный кариотип, экспрессировала маркеры плюрипотентности и при дифференцировке в эмбриоидные тельца экспрессировала маркеры всех трех зародышевых листков. Полученную линию можно использовать для изучения синдрома дефицита гена UBE2A.

Делеции и мутации в гене UBE2A вызывают Х-сцепленный синдром умственной отсталости типа Насименто, впервые описанный в 2006 г. (Nascimento et al., 2006). На настоящий момент известно около двух десятков миссенс- и нонсенс-мутаций в гене UBE2A, ассоциированных с синдромом умственной отсталости по типу Насименто (Cordeddu et al., 2020). Для изучения роли гена UBE2A в развитии центральной нервной системы мы создали линию индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) человека с нокаутом гена UBE2A (RCPCMi009-A-1) с использованием технологии редактирования генома CRISPR/Cas9. Нокаут гена UBE2A был подтвержден Вестерн-блоттингом. Плюрипотентность линии ИПСК RCPCMi009-A-1 была подтверждена типичной морфологией плюрипотентных стволовых клеток, нормальным кариотипом (46,XY), экспрессией маркеров плюрипотентности и способностью дифференцироваться в производные трех зародышевых листков.

Сердечная недостаточность (СН) – широко распространенный синдром, приводящий к существенному снижению качества жизни пациентов. Одним из перспективных направлений в изучении СН является эпигенетика, позволяющая рассматривать патогенез данного синдрома на новом молекулярном уровне. Настоящей обзор посвящен обобщению исследований, связанных с изучением эпигенетических процессов (модификация гистонов, метилирование ДНК, изменение экспрессии регуляторных некодирующих РНК), сопровождающих развитие СН. Эпигенетические исследования СН не только подтвердили клиническую и этиологическую гетерогенность данного синдрома, но и расширили спектр маркеров, потенциально значимых для диагностики, а также открыли новые стратегии разработки лекарственных препаратов.

Сердечная недостаточность (СН) – широко распространенный синдром, характеризующийся этиологической и клинической гетерогенностью. Обзор посвящен рассмотрению генетических  факторов, лежащих в основе развития этого патологического состояния. Результаты современных молекулярно-генетических исследований подтверждают этиологическую сложность и клиническую гетерогенность СН. Выявление  носительства редких патогенных вариантов, лежащих в основе развития СН среди пациентов и  их родственников, важны для своевременной  корректировки образа жизни и разработки профилактических мероприятий по снижению  риска данного синдрома и его осложнений. 

Мышечная дистрофия Дюшенна – генетическое орфанное нервно‑мышечное заболевание, обусловленное мутацией гена DMD, кодирующего белок дистрофин. В результате развивающегося и прогрессирующего повреждения и атрофии мышц дети теряют способность ходить, у них развиваются респираторные и кардиологические нарушения. При условии ранней диагностики медицинская помощь, направленная на максимально продолжительное сохранение амбулаторности пациента, при терапии глюкокортикостероидами и реабилитационных мероприятиях для предупреждения сердечно‑легочных осложнений и остеопороза существенно меняет траекторию развития заболевания. Эффективность новых препаратов генной таргетной терапии миодистрофии Дюшенна, частично восстанавливающих синтез полноразмерного или редуцированного дистрофина, зависит от их своевременного и адекватного использования в сочетании с комплексной медицинской помощью, рекомендованной для данной нозологии.

Задержка роста плода (ЗРП) остается одной из важных проблем акушерства, являясь фактором риска антенатальной и неонатальной смертности и заболеваемости. Своевременное прогнозирование ЗРП – одно из важнейших мероприятий в снижении неблагоприятных исходов беременности. Однако, несмотря на многочисленные исследования, практическое акушерство по-прежнему не имеет высокочувствительных и специфичных прогностических биомаркеров данного заболевания.
В рамках представленной статьи проведен анализ современных литературных данных в базах PubMed, Cochrane, eLibrary, опубликованных в открытом доступе и характеризующих роль биомаркеров в прогнозировании риска развития ЗРП. В качестве наиболее перспективных предиктивных биомаркеров ЗРП, по данным метаанализов, рассматриваются β-хорионический гонадотропин человека (β-HCG), α-фетопротеин (AFP), свободный эстриол (Е3), хорионический соматомаммотропный гормон 1 (CSH), паппализин 1 (РАРР-А), α-субъединица ингибина (Inhibin-А) и плацентарный фактор роста (PIGF). Однако данные, полученные большинством авторов, свидетельствуют о том, что использование отдельных биомаркеров обладает недостаточной чувствительностью и специфичностью в стратификации риска развития ЗРП. Наиболее перспективным направлением в этой области является разработка моделей комплексного мультипараметрического скрининга, основанного на изучении материнских факторов риска, уровней биомаркеров (как протеомных, так и молекулярно-генетических) в совокупности с данными ультразвукового исследования.
Заключение: Таким образом, исследования, сфокусированные на поиске новых биомаркеров с целью разработки комплексной скрининговой программы, обладающей высокой прогностической значимостью в выявлении риска развития ЗРП, являются высокоактуальными и определяют персонифицированную тактику ведения пациентки в будущем.