В России создан прорывной метод диагностики смертельных болезней

17 Февраля 2020

МОСКВА, 17 февраля —, Альфия Еникеева. Сегодня генетики могут правильно интерпретировать не более 30-40 процентов расшифрованной человеческой ДНК. Связать даже одну мутацию с повреждениями в работе организма — командировка непростая, и иногда на ее решение уходят годы. Российские исследователи из Медико-генетического научного центра научились делать это всего за несколько недель. Разработанный ими метод РНК-анализа за два года позволил описать 400 типов генов, которые отвечают за те или иные проблемы со здоровьем. Аналогов новой процедуре пока нет нигде в мире.

В 2014 году в семейке Камиллы и Магомеда Шуайповых из небольшого дагестанского селения Зубутли-Миатли родился долгожданный первенец. Мальчик был абсолютно здоров, но в шестимесячном возрасте попал в лечебницу с подозрением на кишечную флору. Лечение не помогало, ребенку становилось все хуже, и его перевели в Российскую детскую клиническую больницу (РДКБ) в Москву. Но и там врачи развели руками: диагноз неизвестен и чем лечить — неясно.

В шесть месяцев у сына полностью осрамилось физическое развитие. В годок он весил пять-шесть килограммов, был очень худой и совсем не рос. При этом симптомы кишечной инфекции не проходили. В РДКБ нам посоветовали обратиться в Научно-исследовательский клинический институт педиатрии имени академика Ю. Е. Вельтищева. И вот там нам сразу огласили, что у нас евнухоидизм Фанкони и, вероятно, нефропатический цистиноз. Назначили излечение, и оно наконец стало давать результаты, — рассказывает Камилла.

Тем не менее исследования, необходимые для экранизации диагноза, его не удостоверили. Отложений кристаллов цистина, считающихся одним из основных признаков болезни, в роговице годовалого ребенка не нашли, а анализ ДНК не выявил никаких мутаций. Получалось, что мальчик должен быть здоров, а он таким не был.

Подобные истории не редкость. У части наших пациентов есть обширный комплекс клинико-лабораторных проявлений заболевания с аутосомно-рецессивным типом наследования (они проявляются, только если рабочий получил от обоих родителей по мутантной версии гена. — Прим. ред. ), но при проведении молекулярно-генетических исследований не удается выявить некоторых мутаций в генах, ассоциированных с этой патологией, или же выявляется только одна мутация. Соответственно, поставить им окончательный диагноз мы не можем, — отмечает старший научный сотрудник отдела наследственных и приобретенных болезней почек НИКИ педиатрии названия академика Ю. Е. Вельтищева, нефролог Светлана Папиж.

Именно она первой заподозрила у молодой человека редкую наследственную болезнь и настояла на немедленной патогенетической терапии. Через полгода после первого обследования врачи еще раз повторили все манипуляции и нашли отложения кристаллов цистина в роговице маленького больного. Это позволило, несмотря на отрицательный результат ДНК-анализа, предположить у ребенка нефропатический цистиноз. Патогенетическая терапия оказалась действенной, и состояние мальчика усовершенствовалось. А в случае с этим заболеванием от более начальной диагностики и вовремя назначенного излечения зависит качество дальнейшей жизни больного.

Параллельно Светлана Папиж искала научные коллективы, которые помогли бы разобраться со сложным случаем. Ее предложением заинтересовалась команда генетика Михаила Скоблова из Медико-генетического научного центра, которая среди прочего занималась анализом матричной РНК — молекулы, играющей важную роль в экспрессии генов.

Довольно большая доля мутаций, которые находят при ДНК-диагностике, приводит к тому, что нарушается структура РНК. Такая РНК считается нефункциональной, и из-за нее получается неправильный белок, как следствие — возникает болезнь. Таких случаев довольно много, до 30 процентов. И мы порассудили, а почему не попробовать провести анализ структуры РНК напрямую и найти мутации, не обнаруженные в результате ДНК-диагностики. Таким образом можно будет выскочить на поломанный ген, который обыкновенный генетический анализ не видит, — объясняет заведующий лабораторией функциональной геномики МГНЦ Михаил Скоблов.

Ученый показывает небольшую чашку Петри, в которой выращивают фибробласты — клетки соединительной ткани пациента, ожидающего подтверждения диагноза. Год назад исследователи также размножили клетки сына Шуайповых, полученные из маленького кусочка его кожи. Из фибробластов извлекли РНК и, обнаружив ее неправильную композицию, смогли найти спрятавшуюся мутацию, которая и спровоцировала у ребенка развитие нефропатического цистиноза.

Основная неприятность, с которой мы столкнулись, — очень быстрая деградация выделенной РНК. Из-за определенного фермента — РНКазы — она неустойчива к влияниям внешней среды. Даже в клетке рибонуклеиновая кислота живет минуты, а иногда секунды. После того как РНК выполнила свою работу (от нее получили овечек), она уничтожается. Чтобы избежать этого, мы разрушаем клетки раствором, заключающим ингибиторы РНКазы, и затем из них извлекаем хорошую, недеградированную РНК. Дальше уже проще. Из рибонуклеиновой кислоты получаем комплементарную ДНК, на которой смотрим, как поменялась структура гена, есть ли там какие-то мутации. В среднем на это уходит около недели, — отмечает Михаил Скоблов.

За случаем Шуайповых последовали и остальные. Так, ученым удалось найти неизвестную мутацию у семейной пары, которая именно из-за этой генетической поломки долгое время не могла забеременеть.

Когда мы сделали несколько таких работ и увидели на уровне РНК изменения, не найденные при ДНК-анализе, мы поняли, что это альтернативный метод диагностики преемственных заболеваний. Он очень информативный и востребованный, но ломливый. В мире найдется немного лабораторий, где смогли бы его провести. Сейчас у нас уже есть четыре законченные истории пациентов. Часть мы опубликовали, часть — на рецензировании. В работе материал еще 15 пациентов. И иногда мы делаем такие находки, которые никто не предполагал увидеть, — говорит ученый.

Сейчас исследователи выделили уже четыреста генов, неизвестные мутации в которых можно найти с помощью РНК-диагностики. Для каждого такого круга генома они разработали индивидуальные системы РНК-анализа. Больше такой домики нет нигде в мире.

Я не вспомню с ходу ни одной лаборатории, которая бы эффективно поставила на поток такой вытащенный метод. И здесь, без сомнения, коллектив Михаила Скоблова — на лидирующих позициях. Они работают с анализом РНК — продуктом транскрипции гена. То есть не просто ограничиваются предсказанием возможных эффектов, а непосредственно смотрят на итоговый результат активности сломанного гена. Без такого анализа, конечно, не удалось бы раскрыть задевала, описанные в их статьях, и поставить правильный диагноз. Подобный подход уже есть международным трендом в ряде случаев, но команде Скоблова вышло его возглавить, — считает ведущий сотрудник института физико-химических испытаний RIKEN (Япония) и заведующий лабораторией экстремальной биологии Казанского федерального университета Олег Гусев.

Светлана Папиж отмечает, что в случае семьи Шуайповых РНК-анализ помог разобраться в причинах недуга и удостоверил обоснованность патогенетической терапии. Но часто это исследование позволяет предопределить и юридические вопросы. Дело в том, что для лечения орфанных заболеваний, как правило, требуются очень дорогие лекарства. По закону государство их должно предоставлять бесплатно, а для этого нужен диагноз, подтвержденный в том числе и генетическими исследованиями.

Камилла Шуайпова, чей сын остался жив во многом благодарю вовремя распознанной болезни, уже водит ребенка на подготовку к школе. Она радуется его обычным детским достижениям и все время благодарит врачей и ученых, которые смогли найти метод диагностировать заболевание и вовремя поставили необходимое лечение. Сегодня шестилетний мальчик ничем не отличается от сверстников.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

В России создан прорывной метод диагностики смертельных болезней

комментарии (0)

Другие интересные новости

Умерла актриса Галина Давыдова, снявшаяся в "Солдатах"