Генетические исследования, проведенные
в Якутском научном центре комплексных медицинских проблем
Со дня основания в ЯНЦ РАМН и Правительства РС (Я) (далее ЯНЦ КМП) проводились молекулярно-генетические исследования по Программам «Молекулярно-генетическое исследование структуры генофонда коренных народов Республики Саха (Якутия)» (2002-2006 гг.), «Генетическая эпидемиология моногенных и широко распространенных заболеваний в этнотерриториальных группах населения Республики Саха (Якутия)» (2007-2012 гг.), с 2013 г. по настоящее время «Изучение генетической структуры и груза наследственной патологии популяций Республики Саха (Якутия)».
Впервые сотрудниками Центра были получены сведения по генетической структуре и генетической истории населения Якутии (юкагиров, эвенов, эвенков, якутов и долган), изучены генетические основы некоторых наследственных и мультифакториальных болезней, распространенных в Якутии. Сотрудниками ЯНЦ КМП внедрена в медико-генетической консультации РБ№1-НЦМ пренатальная ДНК-диагностика таких наследственных заболеваний, как спиноцеребеллярная атаксия 1-го типа, миотоническая дистрофия, наследственная несиндромальная аутосомно-рецессивная глухота, болезнь Шарко-Мари-Тус, миодистрофия Дюшена/Беккера, гемофилия А с соблюдением основных биоэтических правил. Впервые в Якутии начала развитие биоэтика как наука.
На базе ЯНЦ КМП научными сотрудниками защищены диссертации по следующим темам:
1) Этногеномика коренных народов РС (Я) (д.б.н. Федорова Сардана Аркадьевна, 2008),
2) Клинико-генеалогическая и молекулярно-генетическая характеристика этноспецифических форм наследственной патологии у якутов (д.м.н. Максимова Надежда Романовна, 2009),
3) Биоэтические проблемы применения ДНК-диагностики моногенных заболеваний в практике медико-генетической консультации Якутии (к.б.н. Кононова Сардана Кононовна, 2004),
4) Динамика печеночных и костных изменений на фоне комплексной терапии
при болезни Гоше у детей (к.м.н. Павлова Елена Викторовна, 2004),
5) Аутосомно-доминантная миотоническая дистрофия в РС (Я) (к.м.н. Сухомясова Айталина Лукична, 2005),
6) Молекулярно-генетическое исследование инфаркта миокарда в популяции якутов (к.м.н. Григорьева Лена Валерьевна, 2006),
7) Молекулярно-генетическое изучение наследственной несиндромальной сенсоневральной глухоты в РС (Я) (к.б.н. барашков Николай Алексеевич, 2007),
8) Генетико-демографические исследования народонаселения РС (Я) (к.б.н. Данилова Анастасия Лукинична, 2009),
9) Молекулярно-генетическое изучение наследственной предрасположенности к развитию хронического алкоголизма в популяциях якутов и эвенков РС (Я) (к.б.н. Куличкин Степан Степанович, 2009),
10) Клинико-функциональная и генетическая характеристика бронхиальной астмы у детей якутов (к.м.н. Соловьева Наталья Алексеевна, 2010),
11) Микробно-воспалительные заболевания органов мочевой системы у детей раннего возраста с пренатальными факторами риска (к.м.н. Егорова Ираида Руфовна, 2010),
12) Генетический анализ предрасположенностик гестозу в якутской популяции (к.м.н. Павлова Кюнна Константиновна, 2011),
13) Окулофарингеальная миодистрофия и вариабельность локуса ОФМД в популяциях Якутии (к.м.н. Куртанов Х.А., 2015),
14) Генетическая вариабельность локуса миотонинпротеинкиназы в якутской популяции (к.м.н. Степанова Светлана Кимовна, 2015),
15) Генотип-фенотипический анализ состояния слуха у индивидов с мутациями гена GJB2 (Сх26) в Якутии (к.м.н. Терютин Федор Михайлович, 2016),
16) Мутации генов GJB2 (Сх26), GJB6 (Сх30) и GJB3 (Сх31) у пациентов с врожденными нарушениями слуха в Якутии (к.б.н. Пшенникова Вера Геннадиевна, 2017),
17) Популяционно-генетические механизмы возникновения и накопления мутации c.-23+1G>A гена GJB2,вызывающей аутосомно-рецессивную глухоту 1А типа (к.б.н. Соловьев Айсен Васильевич, 2019).
Исследования по изучению структуры генофонда народов РС(Я)
Проведены исследования в области этногеномики народов РС (Я) на основе митохондриальной ДНК, Y-хромосомы, Alu-инсерции, аутосомных микросателлитных повторов и панели из более, чем 600 тыс. однонуклеотидных полиморфизмов (SNPs), распределенных по всему геному. Установлены особенности структуры генофонда отдельных этносов. Установлено тесное генетическое родство народов Якутии с народами Южной Сибири. Данные по скринингу популяций Якутии были использованы для изучения ранних процессов заселения Америки.
Помимо сведений по современным популяциям получены новые данные по древним ДНК из погребений эпохи средневековья и позднего неолита Якутии. Проведен филогенетический анализ древней ДНК останков 128-и человек из якутских погребений XV-XIX вв. Сравнительный ДНК-анализ древней и современной якутской популяции показал преемственность этих линий и стабильность генетических характеристик якутской популяции начиная с XV в. до настоящего времени. Подтверждена генетическая близость якутов с эвенками Якутии и народами Южной Сибири, что указывает на происхождение якутов из южных регионов, прилегающих к оз. Байкал. При сравнении разнообразия аутосомных STR-маркеров и Y-хромосомы между древней и современной популяциями не обнаружено достоверных различий, что указывает на стабильность генофонда якутской популяции в течение последних 600 лет.
ЯНЦ КМП стабильно развивается в сфере науки, имеет высокие наукометрические показатели (Rasmussen M.., Fedorova S. [et al.] Ancient human genome sequence of an extinct Palaeo-Eskimo // Nature. 2010. V.463:757-762; David Reich, … Sardana A. Fedorova [et al.] Reconstructing Native American population history. // Nature. 2012 Aug 16;488 (7411):370-4; Maanasa Raghavan Sardana A. Fedorova [et al.] Upper Palaeolithic Siberian genome reveals dual ancestry of Native Americans // Nature. – 2013, 87-91 doi:10.1038/ nature12736; Lazaridis I., … Fedorova S.A. [et al.] Ancient human genomes suggest three ancestral populations for present-day Europeans // Nature. 2014. Vol. 513 (7518): 409-13; Raghavan M, Fedorova S, Litvinov S. [et al.] Genomic evidence for the Pleistocene and recent population history of Native Americans. // Science. 2015. Aug 21;349(6250):aab3884. doi: 10.1126/science.aab3884. Pagani L, … Barashkov NA. [et al.] Genomic analyses inform on migration events during the peopling of Eurasia. // Nature. 2016, Sep 21. doi:10.1038/nature19792; и открытия мирового уровня, внесенные в Международный каталог болезней OMIM, такие, как 3М-синдром; SOPH-синдром и аллельный вариант наследственной несиндромальной аутосомно-рецессивной формы глухоты.
Картирован и идентифицирован ген CUL7, ответственный за развитие 3М- синдрома. Выявлена мутация ins T в 25 экзоне и проведен полный геномный скрининг для 8000 микросателлитных маркеров у 39 больных. Изучена вторая форма нанизма с низким ростом, без внутриутробной задержки и субатрофией зрительного нерва. Для данной формы нанизма проведен Linkage анализ с маркерами заболеваний с низким ростом – связи с данными генами не выявлено. Проведена оценка возраста идентифицированных мутаций в генах CUL7 и NAG в якутской популяции.
Впервые картирован ген и идентифицирована мутация, вызывающая синдром низкорослости с колбочковой дисфункцией, атрофией зрительных нервов и пельгеровской аномалией лейкоцитов. Новому синдрому дано название SCOP-синдром.
Идентифицирована молекулярно-генетическая причина наследственной формы глухоты у якутов, заключающаяся в мутации донорного сайта сплайсинга IVS1+1G>A гена GJB2.
Получены Патенты на изобретение:
- «Способ диагностики 3-М синдрома в якутской популяции» Максимова Н.Р., Ноговицына А.Н., Сухомясова А.Л., 20 января 2008 г.
- «Способ детекции 17 мутаций генов GJB2 и GJB6 при наследственной несиндромальной глухоте» Барашков Н.А., Джемилева Л.У., Посух О.Л., Федорова С.А., Хуснутдинова Э.К., 20 апреля 2012 г.
- «Способ ДНК-диагностики врожденной формы катаракты (CTRCT18)» Барашков Н.А., Соловьев А.В., Терютин Ф.М., Пшенникова
В.Г., Романов Г.П., Готовцев Н.Н., Федорова С.А., 26 марта 2018 г.
- «Способ выявления мутаций гена GJB2, обусловливающих аутосомно-рецессивную глухоту 1А типа» Пшенникова В.Г., Барашков Н.А., Соловьев А.В., Терютин Ф.М., Романов Г.П., Кларов Л.А., Посух О.Л., Джемилева Л.У., Хуснутдинова Э.К., Федорова С.А., 21 мая 2019 г.
Разработаны и внедрены в практическое здравоохранение методы диагностики на основе полимеразной цепной реакции: ДНК-диагностика 3-М синдрома, SOPH-синдрома, наследственной энзимопенической метгемоглобинемии, наследственной несиндромальной глухоты, спинально-бульбарной амиотрофии Кеннеди, окулофарингеальной миодистрофии, миотонической дистрофии, врожденной формы катаракты, аутосомно-рецессивной глухоты 1а типа с учетом этноспецифичности мутаций гена GJB2 (сх26), сахарного диабета 1 типа с учетом однонуклеотидный полиморфизмов (SNP) и мутаций генов HLA-DR и HLA-DQ.
В 2017 г. создан и пополняется электронный каталог биоресурсной коллекции на базе УНУ «Геном Якутии» «Коллекция биоматериала (ДНК) популяции Республики Саха (Якутия) в возрасте 14-90 лет с коронарным атеросклерозом, сахарным диабетом, злокачественными образованиями, наследственной патологией с сопряженными базами данных, содержащими антропологическую, клиническую, клинико-функциональную информации, результаты генетических и биохимических исследований» (2969 единиц).