RU2765686C1 - Способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы - Google Patents
Способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765686C1 RU2765686C1 RU2021119516A RU2021119516A RU2765686C1 RU 2765686 C1 RU2765686 C1 RU 2765686C1 RU 2021119516 A RU2021119516 A RU 2021119516A RU 2021119516 A RU2021119516 A RU 2021119516A RU 2765686 C1 RU2765686 C1 RU 2765686C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gene
- risk
- genotype
- points
- viral
- Prior art date
Links
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 208000023504 respiratory system disease Diseases 0.000 title claims abstract description 19
- 102000054765 polymorphisms of proteins Human genes 0.000 claims abstract description 33
- 102200097908 rs1799864 Human genes 0.000 claims abstract description 18
- 102220644984 Toll-like receptor 7_Q11L_mutation Human genes 0.000 claims abstract description 17
- 102210007381 rs744166 Human genes 0.000 claims abstract description 16
- 102220433849 rs1800629 Human genes 0.000 claims abstract description 15
- 101000638154 Homo sapiens Transmembrane protease serine 2 Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 101150076937 TLR2 gene Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 101150033527 TNF gene Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 101150083327 CCR2 gene Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 101100366886 Homo sapiens STAT6 gene Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 101150099493 STAT3 gene Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 101150078114 STAT6 gene Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 101100286558 Homo sapiens IFIH1 gene Proteins 0.000 claims abstract description 9
- 101100153387 Homo sapiens TLR7 gene Proteins 0.000 claims abstract description 9
- 101150061045 IFIH1 gene Proteins 0.000 claims abstract description 9
- 101150033086 TLR7 gene Proteins 0.000 claims abstract description 9
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims abstract description 8
- 101100340598 Homo sapiens IFITM3 gene Proteins 0.000 claims abstract description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 101150073986 C3AR1 gene Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 59
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 claims description 32
- 102100021703 C3a anaphylatoxin chemotactic receptor Human genes 0.000 claims description 15
- 101000896583 Homo sapiens C3a anaphylatoxin chemotactic receptor Proteins 0.000 claims description 15
- 101000831567 Homo sapiens Toll-like receptor 2 Proteins 0.000 claims description 14
- 102100024333 Toll-like receptor 2 Human genes 0.000 claims description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- 108010011005 STAT6 Transcription Factor Proteins 0.000 claims description 13
- 102100023980 Signal transducer and activator of transcription 6 Human genes 0.000 claims description 13
- 108010044240 IFIH1 Interferon-Induced Helicase Proteins 0.000 claims description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 claims description 3
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 claims description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 2
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 2
- 102100027353 Interferon-induced helicase C domain-containing protein 1 Human genes 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 208000034826 Genetic Predisposition to Disease Diseases 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 23
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 22
- 206010062106 Respiratory tract infection viral Diseases 0.000 description 17
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 17
- 208000025721 COVID-19 Diseases 0.000 description 16
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 16
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 16
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 12
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 12
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 11
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 10
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 10
- 108060008682 Tumor Necrosis Factor Proteins 0.000 description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 description 9
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 9
- 241001678559 COVID-19 virus Species 0.000 description 8
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 8
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 8
- 102000003390 tumor necrosis factor Human genes 0.000 description 8
- 102000006445 IFIH1 Interferon-Induced Helicase Human genes 0.000 description 7
- 230000000770 proinflammatory effect Effects 0.000 description 7
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 6
- 108010050904 Interferons Proteins 0.000 description 6
- 102000014150 Interferons Human genes 0.000 description 6
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 6
- 101000669402 Homo sapiens Toll-like receptor 7 Proteins 0.000 description 5
- 102100039390 Toll-like receptor 7 Human genes 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 5
- 229940079322 interferon Drugs 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 5
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 4
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 4
- 108090001005 Interleukin-6 Proteins 0.000 description 4
- 102000004889 Interleukin-6 Human genes 0.000 description 4
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 4
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 238000012252 genetic analysis Methods 0.000 description 4
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 4
- 229940100601 interleukin-6 Drugs 0.000 description 4
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 4
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 4
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 101000831496 Homo sapiens Toll-like receptor 3 Proteins 0.000 description 3
- 241000713772 Human immunodeficiency virus 1 Species 0.000 description 3
- 102000000589 Interleukin-1 Human genes 0.000 description 3
- 108010002352 Interleukin-1 Proteins 0.000 description 3
- 108010017324 STAT3 Transcription Factor Proteins 0.000 description 3
- 201000003176 Severe Acute Respiratory Syndrome Diseases 0.000 description 3
- 102100024324 Toll-like receptor 3 Human genes 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 230000024245 cell differentiation Effects 0.000 description 3
- 230000005860 defense response to virus Effects 0.000 description 3
- 238000003205 genotyping method Methods 0.000 description 3
- 230000015788 innate immune response Effects 0.000 description 3
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 3
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 3
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 3
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 3
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 3
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 3
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 3
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 3
- 208000030507 AIDS Diseases 0.000 description 2
- 208000023275 Autoimmune disease Diseases 0.000 description 2
- 206010006448 Bronchiolitis Diseases 0.000 description 2
- 102100031151 C-C chemokine receptor type 2 Human genes 0.000 description 2
- 101710149815 C-C chemokine receptor type 2 Proteins 0.000 description 2
- 206010006895 Cachexia Diseases 0.000 description 2
- 101001002470 Homo sapiens Interferon lambda-1 Proteins 0.000 description 2
- 101001034846 Homo sapiens Interferon-induced transmembrane protein 3 Proteins 0.000 description 2
- 101000669447 Homo sapiens Toll-like receptor 4 Proteins 0.000 description 2
- 108010014726 Interferon Type I Proteins 0.000 description 2
- 102000002227 Interferon Type I Human genes 0.000 description 2
- 102100020990 Interferon lambda-1 Human genes 0.000 description 2
- 102100040035 Interferon-induced transmembrane protein 3 Human genes 0.000 description 2
- 108010057466 NF-kappa B Proteins 0.000 description 2
- 102000003945 NF-kappa B Human genes 0.000 description 2
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 2
- 108010022233 Plasminogen Activator Inhibitor 1 Proteins 0.000 description 2
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 2
- 206010057190 Respiratory tract infections Diseases 0.000 description 2
- 102100024040 Signal transducer and activator of transcription 3 Human genes 0.000 description 2
- 102000002689 Toll-like receptor Human genes 0.000 description 2
- 108020000411 Toll-like receptor Proteins 0.000 description 2
- 102100039360 Toll-like receptor 4 Human genes 0.000 description 2
- 102100031989 Transmembrane protease serine 2 Human genes 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 2
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 239000002510 pyrogen Substances 0.000 description 2
- 230000007115 recruitment Effects 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 2
- LOGFVTREOLYCPF-KXNHARMFSA-N (2s,3r)-2-[[(2r)-1-[(2s)-2,6-diaminohexanoyl]pyrrolidine-2-carbonyl]amino]-3-hydroxybutanoic acid Chemical compound C[C@@H](O)[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H]1CCCN1C(=O)[C@@H](N)CCCCN LOGFVTREOLYCPF-KXNHARMFSA-N 0.000 description 1
- 241000701242 Adenoviridae Species 0.000 description 1
- FVVDKUPCWXUVNP-UHFFFAOYSA-M Aminosalicylate sodium anhydrous Chemical compound [Na+].NC1=CC=C(C([O-])=O)C(O)=C1 FVVDKUPCWXUVNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 108010089414 Anaphylatoxins Proteins 0.000 description 1
- 206010003645 Atopy Diseases 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 108700013048 CCL2 Proteins 0.000 description 1
- 102000000018 Chemokine CCL2 Human genes 0.000 description 1
- 102000019034 Chemokines Human genes 0.000 description 1
- 108010012236 Chemokines Proteins 0.000 description 1
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 1
- 102100031673 Corneodesmosin Human genes 0.000 description 1
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 description 1
- 208000001528 Coronaviridae Infections Diseases 0.000 description 1
- 206010050685 Cytokine storm Diseases 0.000 description 1
- 206010011831 Cytomegalovirus infection Diseases 0.000 description 1
- 238000001712 DNA sequencing Methods 0.000 description 1
- 208000000903 Herpes simplex encephalitis Diseases 0.000 description 1
- 208000037018 Herpes simplex virus encephalitis Diseases 0.000 description 1
- 101000840275 Homo sapiens Interferon alpha-inducible protein 27, mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- 101000800483 Homo sapiens Toll-like receptor 8 Proteins 0.000 description 1
- 241000725303 Human immunodeficiency virus Species 0.000 description 1
- 102100029604 Interferon alpha-inducible protein 27, mitochondrial Human genes 0.000 description 1
- 102000006992 Interferon-alpha Human genes 0.000 description 1
- 108010047761 Interferon-alpha Proteins 0.000 description 1
- 102000003777 Interleukin-1 beta Human genes 0.000 description 1
- 108090000193 Interleukin-1 beta Proteins 0.000 description 1
- 230000004163 JAK-STAT signaling pathway Effects 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- 206010025327 Lymphopenia Diseases 0.000 description 1
- 101150053046 MYD88 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 241000712464 Orthomyxoviridae Species 0.000 description 1
- 241000711504 Paramyxoviridae Species 0.000 description 1
- 241000701945 Parvoviridae Species 0.000 description 1
- 206010034133 Pathogen resistance Diseases 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 241001627241 Picobirnaviridae Species 0.000 description 1
- 241000709664 Picornaviridae Species 0.000 description 1
- 206010035664 Pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 206010035737 Pneumonia viral Diseases 0.000 description 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 1
- 229940096437 Protein S Drugs 0.000 description 1
- 206010038743 Restlessness Diseases 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 208000037847 SARS-CoV-2-infection Diseases 0.000 description 1
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 description 1
- 102000003714 TNF receptor-associated factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 108090000009 TNF receptor-associated factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 108010060818 Toll-Like Receptor 9 Proteins 0.000 description 1
- 102000008228 Toll-like receptor 2 Human genes 0.000 description 1
- 108010060888 Toll-like receptor 2 Proteins 0.000 description 1
- 102100033110 Toll-like receptor 8 Human genes 0.000 description 1
- 102100033117 Toll-like receptor 9 Human genes 0.000 description 1
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 description 1
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 description 1
- 102000000887 Transcription factor STAT Human genes 0.000 description 1
- 108050007918 Transcription factor STAT Proteins 0.000 description 1
- 102000000852 Tumor Necrosis Factor-alpha Human genes 0.000 description 1
- 208000002365 Viral Bronchiolitis Diseases 0.000 description 1
- 108010031318 Vitronectin Proteins 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 108700010877 adenoviridae proteins Proteins 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000010216 atopic IgE responsiveness Diseases 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 208000015294 blood coagulation disease Diseases 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000024203 complement activation Effects 0.000 description 1
- 230000004154 complement system Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000016396 cytokine production Effects 0.000 description 1
- 206010052015 cytokine release syndrome Diseases 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 210000001163 endosome Anatomy 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000037417 hyperactivation Effects 0.000 description 1
- 230000002519 immonomodulatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000002865 immune cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000012678 infectious agent Substances 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000028709 inflammatory response Effects 0.000 description 1
- 208000030603 inherited susceptibility to asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000002799 interferon inducing agent Substances 0.000 description 1
- 229940047124 interferons Drugs 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 231100000518 lethal Toxicity 0.000 description 1
- 230000001665 lethal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 201000003453 lung abscess Diseases 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 231100001023 lymphopenia Toxicity 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 201000004792 malaria Diseases 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 210000001616 monocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000004897 n-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 102000007863 pattern recognition receptors Human genes 0.000 description 1
- 108010089193 pattern recognition receptors Proteins 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 1
- 230000002206 pro-fibrotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 239000012474 protein marker Substances 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000003001 serine protease inhibitor Substances 0.000 description 1
- 108091006024 signal transducing proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000034285 signal transducing proteins Human genes 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 208000010648 susceptibility to HIV infection Diseases 0.000 description 1
- 201000000596 systemic lupus erythematosus Diseases 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 102000035160 transmembrane proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091005703 transmembrane proteins Proteins 0.000 description 1
- 201000008827 tuberculosis Diseases 0.000 description 1
- 241001529453 unidentified herpesvirus Species 0.000 description 1
- 230000008728 vascular permeability Effects 0.000 description 1
- 230000029812 viral genome replication Effects 0.000 description 1
- 230000009447 viral pathogenesis Effects 0.000 description 1
- 208000009421 viral pneumonia Diseases 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к молекулярной биологии и генетике. Описан способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы, заключающийся в выделении ДНК человека, определении последовательности ДНК в области полиморфизмов в геноме человека: rs1990760 в гене IFIH1, rs12252 в гене IFITM3, rs1800629 в гене TNF, rs75603675 в гене TMPRSS2, rs7842 в гене C3AR1, rs744166 в гене STAT3, rs324011 в гене STAT6, rs179008 в гене TLR7, rs1799864 в гене CCR2, rs1898830 в гене TLR2, оценке рисков путем присвоения баллов генотипу в области каждого полиморфизма, суммировании этих баллов, при этом сумма баллов = «0» - риск общепопуляционный, сумма баллов меньше «0» – риск повышен, сумма баллов больше «0» – риск снижен. Изобретение может быть использовано для прогнозирования генетической предрасположенности человека к тяжелому или осложненному течению респираторного заболевания вирусной природы и повышенной или пониженной предрасположенности к нему. 1 з.п. ф-лы, 5 табл., 3 пр.
Description
Область техники
Изобретение относится к молекулярной биологии и генетике и может быть использовано в вирусологии, иммунологии и медицине для прогнозирования генетической предрасположенности человека к тяжелому или осложненному течению респираторного заболевания вирусной природы и повышенной или пониженной предрасположенности к нему.
Уровень техники
Респираторные заболевания вирусной природы вызываются как РНК- содержащими вирусами (семейства Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Picobirnaviridae, Picornaviridae, Coronaviridae), так и ДНК-содержащими вирусами (семейства Adenoviridae, Parvoviridae). Эти заболевания остаются основной причиной смертности, инвалидности и социальных и экономических волнений для миллионов людей в мире. Бедность, отсутствие надлежащего доступа к медицинскому обслуживанию, миграция людей, появление новых возбудителей болезней и применение антибиотикотерапии к вирусным инфекциям – все это способствует усилению воздействия этих болезней.
Идентификация специфических полиморфизмов в генах человека, которые связаны с восприимчивостью или устойчивостью к вирусным заболеваниям, является перспективным направлением в медицинской диагностике. Человеческое знание о генетических факторах, вовлеченные в патогенез вирусные инфекции, и особенно - в патогенез развития их осложнений, продолжает расти. Основная цель генетических исследований в области инфекционных заболеваний - прогнозирование восприимчивости, предотвращение осложнений и своевременно подобранная терапия для снижения тяжести течения заболевания (AdamD.Kenney, JamesA. Dowdle, LeoniaBozzacco, ThemetM. McMichael, CorineSt. Gelais, AmandaR. Panfil, YanSun, LarryS. Schlesinger, MatthewZ. Anderson, PatrikL. Green, CarolinaB. Lopez, BradR. Rosenberg, LiWuandJacobS. Yount. HUMAN GENETIC DETERMINANTS OF VIRAL DISEASES.Annu Rev Genet.2017 November 27; 51: 241 – 263).
Известно решение по заявке USA № US20160273044 A1, C12Q1/6883, заключающееся в идентификации, диагностике и прогнозировании системной красной волчанки, включая методы лечения, построенное на основе точечного генотипирования полиморфизмов в генах, связанных с иммунитетом, включая полиморфизм rs1990760 (IFIH1), где T аллель является фактором риска. Ген IFIH1 принадлежит к семейству паттерн-распознающих рецепторов, является сенсором вирусных нуклеиновых кислот в цитоплазме и играет главную роль в распознавании вирусной инфекции и активации каскада антивирусных ответов: стимуляция выброса интерферонов I типа и провоспалительных цитокинов.
Однако этот способ относится только к аутоиммунным заболеваниям, и хотя и затрагивает большинство генов сигнальных путей вирусного патогенеза, не является инфекционным.
Известны также решения, касающиеся оценки риска тяжести инфекционного заболевания на основе определения различныхбиомаркеров.
Заявка WO 2017/050988 Al описывает способ прогнозирования тяжелого протекания гриппа на основе детекции белкового маркера - альфа-интерферон-индуцируемого протеина 27.
Также, в заявке WO2014/008545A1 рассматривается уровень этого же белка как диагностический критерий вирусной пневмонии и как прогностический критерий тяжести заболевания.
Недостатком данного способа является то, что альфа-интерферон-индуцируемый белок 27 - это маркер только одного из сигнальных путей иммунного ответа. Также недостатком является то, что данный белок детектируется уже на стадии развития заболевания, и выявление риска осложнений может произойти слишком поздно.
Генетические маркеры, как критерий риска тяжести заболевания, являются перспективными, так как они могут быть проанализированы в любой момент и в любом возрасте и выбор терапии в соответствии с генотипом может быть сделан в самом начале заболевания, без дополнительных анализов.
Некоторые генетические маркеры тяжести вирусной респираторной инфекции описаны в научной литературе.
Например, при инфекции H1N1 в 2009 году выявлена значительно более высокая частота генотипа TNF rs1800629 G/A в тяжелых и летальных случаях (ChoudharyM.L., AlagarasuK., ChaudharyU., KawaleS., MalasaneP., GuravY.K., PadbidriV., KadamD., SangleS.A., SalviS., BavdekarA.R., D'costaP., ChadhaM.S.AssociationofSingleNucleotidePolymorphismsinTNFAandIL10 GeneswithDiseaseSeverityinInfluenzaA/H1N1pdm09 VirusInfections: AStudyfromWesternIndia. ViralImmunol.2018 Dec;31(10):683-688).
Известно решение по патенту RU №2339701, в котором рассматривается способ для определения предрасположенности человека к различным видам физической работы на основе генетической панели, включающей ряд полиморфизмов. Но рассматриваемый в данном патенте способ не пригоден для определения предрасположенности к вирусным инфекциям, так как гены, включенные в панель, не связаны с иммунной системой человека либо с регуляцией воспалительного процесса
Известно решение по патенту RU №2494400, в котором рассматривается способ для прогнозирования патологий беременности на основании определения полиморфизма в гене PAI-1.
Но рассматриваемый в данном патенте способ не пригоден для определения предрасположенности к вирусным инфекциям, так как хотя ген PAI-1 связан с развитием воспалительного процесса, в том числе при инфекционных заболеваниях, для данного полиморфизма не известна связь с риском возникновения респираторной вирусной инфекции либо с её тяжестью.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание способа прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы у человека и предрасположенности к ним, а также создание генетической панели для осуществления способа путем проведения генетического анализа сразу нескольких полиморфизмов.
Технический результат достигается за счет созданной авторами генетической панели, в которую включены полиморфизмы, достоверно связанные с риском возникновения респираторной вирусной инфекции или с её тяжелым течением, позволяющей осуществить способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы у человека и предрасположенности к ним путем проведения генетического анализа в области полиморфизмов в геноме человека сразу нескольких полиморфизмов в 10 генах. При этом оценка риска производится по генотипу в области полиморфизмов, включенных в данную панель.
Техническая задача осуществляется за счет того, что создана генетическая панель для прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы и предрасположенности к ним на основе методов генетических исследований, включающая генотип в области патогенных или протективных аллелей полиморфизмов в геноме человека: rs1990760 в гене IFIH1, rs12252 в гене IFITM3, rs1800629 в гене TNF, rs75603675 в гене TMPRSS2, rs7842 в гене C3AR1, rs744166 в гене STAT3, rs324011 в гене STAT6, rs179008 в гене TLR7, rs1799864 в гене CCR2, rs1898830 в гене TLR2, при этом,
| Ген | Полиморфизм и генотип в его области | Значимый генотип | Функциональное значение |
| IFIH1 | rs1990760; T/C | CC, CT | Риск |
| IFITM3 | rs12252; A/G | GG | Риск |
| TNF | rs1800629; G/A | GA,AA | Риск |
| TMPRSS2 | rs75603675; C/A | CA, AA | Риск |
| C3AR1 | rs7842; T/C | TC, CC | Риск |
| STAT3 | rs744166; A/G | AG, GG | Протективный |
| STAT6 | rs324011; C/T | CT, TT | Риск |
| TLR7 | rs179008; A/T | TT | Риск |
| CCR2 | rs1799864; G/A | GA, AA | Риск |
| TLR2 | rs1898830; A/G | GG | Протективный |
Создан способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы и предрасположенности к ним, заключающийся в выделении ДНК человека, определении последовательности ДНК в области полиморфизмов в геноме человека: rs1990760 в гене IFIH1, rs12252 в гене IFITM3, rs1800629 в гене TNF, rs75603675 в гене TMPRSS2, rs7842 в гене C3AR1, rs744166 в гене STAT3, rs324011 в гене STAT6, rs179008 в гене TLR7, rs1799864 в гене CCR2, rs1898830 в гене TLR2 по п.1, после чего полученный генотип анализируют с учетом возможных аллельных вариантов полиморфизмов, анализируют генетическую панель предрасположенности путем суммирования эффектов разных патогенных или протективных аллелей полиморфизмов из п.1, затем выявленный генотип оценивают согласно патогенной или протективной роли аллелей в развитии инфекционного заболевания, суммируют и оценивают общий результат.При этом определение последовательности ДНК в области полиморфизмов в геноме человека проводят методом секвенирования или методом ПЦР в реальном времени, или методом анализа длины рестрикционных фрагментов, а риски тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы и предрасположенности к ним оценивают путем присвоения баллов генотипу в области каждого полиморфизма, суммирования этих баллов и оценки рисков в зависимости от суммы баллов, при этом сумма баллов = «0» - риск общепопуляционный, сумма баллов меньше «0» – риск повышен, сумма баллов больше «0» – риск снижен, причем,
| генотип - баллы | ||||
| ген | полиморфизм | гомозигота по главному аллелю | гетерозигота | гомозигота по минорному аллелю |
| CCR2 | rs1799864 | GG "0" | GA "-2" | AA "-2" |
| IFIH1 | rs1990760 | TT "0" | TC "0" | CC "-2" |
| IFITM3 | rs12252 | AA "0" | AG "0" | GG "-3" |
| TNF | rs1800629 | GG "0" | GA "-1" | AA "-1" |
| TMPRSS2 | rs75603675 | CC "0" | CA "-1" | AA "-1" |
| C3AR1 | rs7842 | TT "0" | TC "-2" | CC "-2" |
| STAT3 | rs744166 | AA "0" | AG "0" | GG "+2" |
| STAT6 | rs324011 | CC "0" | CT "0" | TT "-1" |
| TLR2 | rs1898830 | AA "0" | AG "0" | GG "+1" |
| TLR7 | rs179008 | AA "0" | AG "0" | GG "-1" |
Реализация изобретения
В основу изобретения положен способ для определения предрасположенности человека к респираторной вирусной инфекции, а также к тяжелому или осложненному течению респираторного вирусного заболевания с использованием созданной авторами генетической панели, позволяющей проведение генетического анализа в области полиморфизмов в геноме человекасразу нескольких полиморфизмовв 10 генах.
Повышение точности, более полные рекомендации основываются на введении в рассмотрение большего количества полиморфизмов в большем количестве генов и интерпретации на основании суммирования эффектов влияния разных генотипов по мере увеличения выборки обследуемых людей.
В механизме иммунного ответа организма на вирусы-возбудители респираторных инфекций можно выделить следующие сигнальные пути, проанализированные авторами.
Первый путь - инициируемый мембранными толл-подобными рецепторами TLR2 и TLR4, являющимися образ-распознающими молекулами в отношении патогенов. Этот путь в конечном итоге приводит к активации генов провоспалительных цитокинов (интерлейкин 1-бета, интерлейкин-6, альфа-ФНО) и обеспечивает развитие ранних воспалительных реакций.
Второй сигнальный путь начинается с распознавания вирусных нуклеиновых кислот внутриклеточными толл-подобными рецепторами TLR3, TLR7 и TLR8. Этот путь приводит к активации антивирусной защиты и позднего воспалительного ответа за счет выработки интерферонов альфа и бета.
Третий путь – путь активации системы комплемента. Гены, кодирующие компоненты этого пути, также были включены в исследование.
То есть, все элементы этих сигнальных путей играют роль в развитии своевременного иммунного ответа, поэтому мутации в генах, кодирующих белки сигнальных цепочек или регулирующих активность сигнальных белков могут быть ответственны за протекание вирусного заболевания.
Антивирусные белки
Передача сигнала от патогена в клетку, активация ответа иммунной системы (в том числе антивирусного ответа) зависит от иммунных модуляторов, одним из которых является продукт гена IFIH1. Этот белок способен проявлять антивирусный ответ непосредственно в ответ на вирусную инфекцию, выбрасывая интерфероны I типа и стимулируя выброс цитокинов. При наличии минорного генотипа C/C в области полиморфизма rs1990760 гена IFIH1 происходит нарушение функциональности белка, приводящее к недостатку интерферона-альфа. Недостаток интерферона способен вызывать задержку в первичном иммунном ответе и увеличение скорости репликации вируса и его распространение.
На структуру продукта гена IFITM3, также являющегося регулятором выброса интерферонов, влияет генотип в области полиморфизма rs12252. Генотип GG в результате альтернативного сплайсинга дает белок, укороченный на 21 аминокислоту с N-концевого участка. Такой белок не функционален и, посколькуявляется индуктором интерферона, приводит к облегченному входу вируса в клетку и риску более тяжелого течения респираторного заболевания.
В патогенезе осложнений респираторных заболеваний участвует ген C3AR1. Аллель С (генотип ТС или C/С) в области полиморфизма rs7842 способствует сосудистой проницаемости и выходе лейкоцитов из сосудистого русла при абсцессе легкого, являющегося осложнением пневмонии. Это может привести к сепсису.
Ген TMPRSS2 кодирует белок из семейства трансмембранных протеаз. Аллель А в области полиморфизма rs75603675 является фактором риска тяжелого течения COVID-19, так как белок TMPRSS2 связан с облегчением прохождения вируса SARS-CoV-2.
Транскрипционные факторы
Ген STAT3 кодирует белок, являющийся активатором транскрипции из семейства STAT и выполняющий роль регулятора экспрессии ряда генов в ответ на цитокины и факторы роста. Кроме того, STAT3 участвует в регуляции ответа организма на вирусные и бактериальные инфекции, поскольку взаимодействие интерлейкина-6 с соответствующими рецепторами запускает процесс фосфорилирования STAT3. Уровень интерлейкина-6 связан с тяжестью инфекционного заболевания и риском осложнений. Генотип G/G в области полиморфизма rs744166 в гене STAT3 играет протективную роль. STAT6 активируется внутри клетки чужеродными нуклеиновыми кислотами, которые приводят к активации врожденного иммунитета. Активированный таким образом, STAT6 регулирует определенный набор генов, необходимых для рекрутирования различных иммунных клеток в очаг инфекции. Минорный генотип ТТ в области полиморфизма rs324011 в гене STAT6 является фактором риска тяжелого течения заболевания вирусной природы.
Рецепторы
Семейство толл-подобных рецепторов является важным компонентом врожденного иммунитета, отвечая за взаимодействие компонентов вирусных частиц (белков или генетического материала) с клеточными структурами. К этому семейству относятся белки TLR2, TLR3, TLR4, TLR7, TLR9. Они играют фундаментальную роль в распознавании патогенов и активации врожденного иммунитета. Активация TLR-зависимых сигнальных путей, приводящая к секреции провоспалительных цитокинов (интерлейкин-1, интерлейкин-6, фактор некроза опухоли-α, интерферон 1 типа), происходит при проникновении в организм различных инфекционных агентов. TLR2/6 и 4 локализуются на клеточной мембране, а TLR3, TLR7/8 и 9 - на поверхности эндосом. Минорный генотип GG в области полиморфизма rs1898830 в гене TLR2 обладает протективнымхаракетром, так как, теоретически, может усиливать иммунный ответ. Минорный генотип GG в области rs179008 в гене TLR7 является фактором риска перерастания легкой либо бессимптомной формы заболевания в более тяжелую.
Цитокины и хемокины
CCR2 – ключевой функциональный рецептор для хемокина CCL2, который, в свою очередь, регулирует экспрессию Т-клеточных воспалительных цитокинов и Т-клеточную дифференциацию и способствует дифференциации Т-клеток в Т-хелпер 17 (Th17) во время воспаления. Аллель А в области полиморфизма rs1799864 в гене CCR2 является фактором риска в отношении вирусных респираторных инфекций.
Фактор некроза опухолей (ФНО, TNF) - провоспалительный цитокин, секретируемый моноцитами и макрофагами(не только). Является пирогеном, вызывает лихорадочное состояние, в т.ч. кахексию, напрямую или через стимуляцию секрецией IL-1. Ключевой медиатор клеточной смерти и участник цитокинового шторма. Аллель А в области полиморфизма rs1800629 в гене TNF является фактором риска в отношении вирусных респираторных инфекций.
Таблица 1. Полиморфизмы, связанные с предрасположенностью к тяжелому течению заболеваний вирусной природы
| Ген | Полиморфизм | Ассоциация |
| 1. CCR2 | rs1799864 | HIV1, HCV, SARS-CoV-2, связан с чувствительностью |
| 2. IFIH1 | rs1990760 | Аутоиммунные заболевания, HCV, SARS-CoV-2, связан с чувствительностью, |
| 3. TLR2 | rs1898830 | Бронхиолит (RSV), цитомегаловирусная инфекция Продолжительность использования подачи кислорода |
| 4. STAT3 | rs744166 | COVID-19; Астма, рак легких, |
| 5. STAT6 | rs324011 | COVID-19, связан с тяжелым течением; |
| 6. C3AR1 | rs7842 | SARS-CoV-2, чувствительность, нарушения в кровообращении |
| 7. TMPRSS2 | rs75603675 | SARS-CoV-2, COVID-19 |
| 8. TLR7 | rs179008 | COVID-19 |
| 9. TNF | rs1800629 | Грипп (риск тяжелого течения), астма, туберкулёз, восприимчивость к ВИЧ, герпетический энцефалит, COVID-19, |
| 10. IFITM3 | rs12252 | COVID-19, грипп, герпесвирусы |
Пример №1
Анализ полиморфизмов в 30 генах, связанных с возникновением и развитием COVID-19 с целью выявления ключевых факторов патогенезакоронавирусной инфекции.
Авторами было прогенотипировано 319 образцов геномной ДНК от пациентов с различными степенями тяжести заболевания COVID-19 и 78 образцов контрольной ДНК от людей, регулярно или длительно контактировавшими с больными COVID-19, но не имевших клинических проявлений и/или антител к SARS-CoV-2. Генотипирование проводилось в области 34 полиморфизмов, находящихся в 30 генах. Было выявлено 8 полиморфных маркеров, достоверно связанных с риском возникновения заболевания либо его тяжелого течения - rs1799864 в гене CCR2 (OR = 2.21), rs1990760 в гене IFIH1 (OR = 1.8), rs1800629 в гене TNF (OR = 1.98), rs75603675 в гене TMPRSS2 (OR = 1.86), rs7842 в гене C3AR1 (OR = 2.08), rs179008 в гене TLR7 (OR = 1.85), rs12252 в гене IFIH3 (OR = 2.37) и rs324011 в гене STAT6 (OR = 1.83), а также два протективных в отношении COVID-19 варианта - rs744166 в гене STAT3 (OR = 0.36) и rs1898830 в гене TLR2 (OR = 0.47).
Данный пример позволил спрогнозировать риск тяжелого течения респираторного вирусного заболевания COVID-19 (10 полиморфизмов в 10 генах) и повысить качество рекомендаций по терапии заболевания.
Таблица 2. Генетическая предрасположенность человека к тяжелому течению вирусных респираторных инфекций
| Ген | Полиморфизм | Интерпретация полиморфизма |
| IFIH1 | rs1990760 | Роль полиморфизма IFIH1, rs1990760 (C> T) в эпидемиологии вирусной инфекции, хорошо изучена, а минорный аллель T противостоит вирусной инфекции. У мышей с мутированным белком IFIH1 (946T) по этомуаллелю повышена продукция интерферона и повышена защита от летальной вирусной инфекции. На основании исследований на мышах и клеточных культурах ожидается, что люди - носители аллеля Т, должны иметь более высокие уровни интерферона и более низкий риск заражения SARS-COV2 и должны быть защищены от инфекции. (PMID: 32737579) |
| IFITM3 | rs12252 | Ген IFITM3 кодирует трансмембранный белок, который стимулирует продукцию интерферона. Аллель G в области rs12252 связана с укороченной изоформой белка, дефектной в функциональном отношении.Исследование, проведенное китайцами ханьской национальности, пришло к выводу, что генотип rs12252 (G/G), по оценкам, дает в шесть раз больший риск тяжелой инфекции, чем генотипы A/G и A/A. Аналогичные результаты были получены и для корейской популяции (PMID: 23361009; PMID: 33169083) |
| TNF | rs1800629 | Мощный пироген, вызывает лихорадку прямого действия или путем стимуляции интерлейкина-1 секреции и участвует в индукции кахексии, при определенных условиях он может стимулировать пролиферацию клеток и индуцировать дифференцировку клеток. Заболевания, связанные с мутациями в гене TNF, включают астму и малярию. В отношении COVID-19: TNF - провоспалительный цитокин, который непосредственно участвует в избыточном воспалении. Ранний и высокий подъем уровня TNF в крови предсказывает высокий риск смертности. В связи с этим ингибирование фактора некроза опухоли (TNF) является одним из иммуномодулирующих подходов, который имеет большие перспективы для лечения COVID-19 (PMID: 33294881) |
| TMPRSS2 | rs75603675 | Сериновая протеаза TMPRSS2 участвует в проникновении вируса SARS-CoV-2 в хозяйскую клетку. Вариант А в rs35074065 вызывает гиперэкспрессию протеазы, что облегчает попадание вируса в клетку и явлляется фактором риска повышенной восприимчивости к вирусу SARS-CoV-2. Также пациенты - носители аллеля А могут быть потенциальными кандидатами для лечения ингибиторами сериновой протеазы (PMID: 32410502) |
| C3AR1 | rs7842 | Показано, что аллель С rs7842 в C3AR1 связан с повышенным уровнем экспрессии C3AR1 и, соответственно, с повышенной выработкой C3a является одним из самых мощных провоспалительныханафилатоксинов, вырабатываемых во время активации пути комплемента, и участвующего в активации лейкоцитов и привлечении лейкоцитов к участкам воспаления в стенке сосудов (PMID: 25249547). |
| STAT3 | rs744166 | Аллель А связан с гиперактивацией сигнального пути JAK-STAT. Поскольку сам по себе вирус SARS-Cov-2 также способствует активации этого сигнального пути, то активирующий генотип и оказывает дополнительное тормозящее влияние на выработку интерферона-1. Это связано с риском развития таких осложнений течения COVID-19, как коагулопатия/тромбоз, провоспалительным состояниям, профибротический статус и Т-клеточнаялимфопения (PMID: 33037393) |
| STAT6 | rs324011 | По литературным данным минорный аллель Т связан с повышенным уровнем IgE. Это связано с риском различных атопических состояний, в том числе бронхиальной астмы. Кроме того, аллель Т связан с увеличением промотора гена STAT6 с созданием нового сайта связывания фактора транскрипции ядерного фактора-κB (PMID: 19665768) |
| TLR7 | rs179008 | У носителей минорного генотипа ТТ в rs179008 гена TLR7, значительно более низкая экспрессия гена интерлейкина-29 (IL-29), также называемого интерфероном-лямбда (IFN-λ). Это является фактором риска лучшей восприимчивости и более тяжелого протекания вирусных инфекций (PMID: 20872712) |
| CCR2 | rs1799864 | Полиморфизм rs1799864 хорошо изучен в связи с восприимчивостью к ВИЧ1 инфекции. Показано, что у носителей генотипов G/A и A/A, инфицированных вирусом ВИЧ1 прогрессирование инфекции в СПИД существенно замедлено по сравнению с носителями генотипа дикого типа G/G. Так, в первые 4 года после заражения вирусом ВИЧ1 вероятность развития СПИД у них снижена на 58%, а в последующие 4 года - на 19% по сравнению с носителями генотипа дикого типа G/G (PMID 12556692) |
| TLR2 | rs1898830 | Генетический вариант GG полиморфизма rs7656411 в гене TLR2 связан с риском острого вирусного бронхиолита при различных вирусных респираторных инфекциях. В ситуации заражения вирусом SARS-Cov-2 рецептор TLR-2 распознает S-белок вируса SARS-Cov-2, но и узнает белки HSV и запускает через Myd88 и TRAF6 сигнальный путь NF-kappaB с последующей выработкой цитокинов (PMID: 29253610; PMID: 2925361) |
На основании анализа, представленного в таблицах 1 и 2 создана генетическая панель для определения предрасположенности человека к тяжелому течению респираторных инфекций, которая включает соотношение риска в зависимости наличия тех или иных аллелей и генотипов в полиморфизмах генов IFIH1, IFITM3, TNF, TMPRSS2, C3AR1, STAT3, STAT6, TLR7, CCR2, TLR2.
Таблица 3. Генетическая панель для прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы и предрасположенности к ним
| Ген | Полиморфизм и генотип в его области | Значимый генотип | Функциональное значение |
| IFIH1 | rs1990760; T/C | CC, CT | Риск |
| IFITM3 | rs12252; A/G | GG | Риск |
| TNF | rs1800629; G/A | GA,AA | Риск |
| TMPRSS2 | rs75603675; C/A | CA, AA | Риск |
| C3AR1 | rs7842; T/C | TC, CC | Риск |
| STAT3 | rs744166; A/G | AG, GG | Протективный |
| STAT6 | rs324011; C/T | CT, TT | Риск |
| TLR7 | rs179008; A/T | TT | Риск |
| CCR2 | rs1799864; G/A | GA, AA | Риск |
| TLR2 | rs1898830; A/G | GG | Протективный |
Пример №2
Подтверждение связи выявленных в примере 1полиморфзмов с риском вирусных респираторных заболеваний.
Авторами было прогенотипировано 98 медицинских работников (врачи и медсёстры инфекционных отделений и отделений интенсивной терапии), регулярно контактирующих с пациентами с респираторными вирусными инфекциями. Из них у 52 наблюдалась сниженная частота заболеваемости респираторными заболеваниями (ОРВИ, грипп) - от 0 до 2 раз на протяжении 5 лет (в среднем 1.21 раза). У оставшихся 46 заболеваемость составила от 3 до 4 раз на протяжении 5 лет (в среднем 3.75 раз).
Таблица 4. Результаты исследования частоты встречаемости минорных аллелей полиморфизмов по примеру 1 у групп с разной частотой вирусной инфекции
| ген | полиморфизм | группа со сниженной частотой заболеваемости | группа с повышенной частотой заболеваемости | |||
| количество исследуемых с минорным аллелем | частота встречаемости аллеля риска (протективногоаллеля) среди исследуемых | количество исследуемых с минорным аллелем | частота встречаемости аллеля риска (протективногоаллеля) среди исследуемых | частота встречаемости аллеля риска (протективногоаллеля) среди европейской популяции (данные 1000 Genomes) | ||
| IFIH1 | rs1990760 | 27 | 0.519 | 29 | 0.630 | 0.605 |
| IFITM3 | rs12252 | 1 | 0.019 | 2 | 0.043 | 0.041 |
| TNF | rs1800629 | 5 | 0.096 | 6 | 0.130 | 0.134 |
| TMPRSS2 | rs75603675 | 21 | 0.404 | 19 | 0.413 | 0.405 |
| C3AR1 | rs7842 | 15 | 0.288 | 13 | 0.282 | ND |
| CCR2 | rs1799864 | 4 | 0.077 | 4 | 0.087 | 0.087 |
| STAT3 | rs744166 | 33 | 0.635 | 18 | 0.391 | 0.414 |
| STAT6 | rs324011 | 12 | 0.231 | 16 | 0.348 | 0.347 |
| TLR7 | rs179008 | 9 | 0.173 | 8 | 0.174 | 0.176 |
| TLR2 | rs1898830 | 18 | 0.346 | 15 | 0.326 | 0.325 |
Выявлено, что у группы с пониженной заболеваемостью отличается частота встречаемости минорногоаллеля у 5 полиморфизмов. Это подтверждает связь генотипа анализируемых полиморфных маркеров с риском респираторных вирусных заболеваний
Пример №3
Прогноз риска возникновения или тяжелого течения респираторной вирусной инфекции либо устойчивости к респираторной вирусной инфекции на основании анализа полученного разными способами генотипа в области полиморфизмов, приводимых в примере 1.
Таблица 5.Прогноз риска возникновения, тяжелого течения или устойчивости к респираторным вирусным инфекциям на основе анализа генотипа вобласти полиморфизмов из примера1.
| Ген, полиморфизм и варианты генотипа | Генотип риска или протективный | значимость генотипа | Баллы |
| C3AR1 rs7842 (TT/TC/CC) | T/C, С/С | Риск | -2 |
| CCR2 rs1799864 (GG/GA/AA) | G/A, A/A | Риск | -2 |
| TLR7 rs179008 (AA/AG/GG) | G/G | Риск | -1 |
| IFIH1 rs1990760 (TT/CT/CC) | С/С | Риск | -2 |
| IFITM3 rs12252 (AA/AG/GG) | G/G | Риск | -3 |
| TMPRSS2 rs75603675 (CC/CA/AA) | C/A, A/A | Риск | -1 |
| TNF rs1800629 (GG/GA/AA) | G/A, A/A | Риск | -1 |
| STAT6 rs324011 (CC/CT/TT) | T/T | Риск | -1 |
| TLR2 rs1898830 (AA/AG/GG) | G/G | Протективный | +1 |
| STAT3 rs744166 (AA/AG/GG) | G/G | Протективный | +2 |
Из цельной крови пациента №1 была выделена геномная ДНК и проанализирована в области полиморфизмов из примера 1 методом капиллярного секвенирования по Сэнгеру. Был получен следующий генотип:
1) C3AR1 rs7842 генотип T/T - 0 баллов;
2) CCR2 rs1799864 генотип G/A – -2 балла;
3) TLR7 rs179008 генотип A/A – 0 баллов;
4) IFIH1 rs1990760 генотип C/T – 0 баллов;
5) IFITM3 rs12252 генотип A/A – 0 баллов.
6) TMPRSS2 rs75603675 генотип С/A – -1 балл.
7) TNFrs1800629 генотип G/G – 0 баллов;
8) STAT6 rs324011 генотип T/T – -1 балл.
9) TLR2 rs1898830 генотип A/G – 0 баллов
10)STAT3 rs744166 генотипА/А - 0 баллов.
Суммарный балл: -4.
Заключение:
Пациент №1 обладает повышенным (относительно общепопуляционного) риском в отношении возникновения либо тяжелого течения респираторной вирусной инфекции.
Из цельной крови пациента №2 была выделена геномная ДНК и проанализирована в области полиморфизмов из примера 1 методом ПЦР с флуоресцентными зондами с детекцией в режиме реального времени. Был получен следующий генотип:
1) C3AR1 rs7842 генотип T/T - 0 баллов;
2) CCR2 rs1799864 генотип G/G – -2 балла;
3) TLR7 rs179008 генотип A/A – 0 баллов;
4) IFIH1 rs1990760 генотип C/T – 0 баллов;
5) IFITM3 rs12252 генотип A/A – 0 баллов.
6) TMPRSS2 rs75603675 генотип С/C – -1 балл.
7) TNFrs1800629 генотип G/G – 0 баллов;
8) STAT6 rs324011 генотип C/C – -1 балл.
9) TLR2 rs1898830 генотип G/G – +1 балл
10) STAT3 rs744166 генотип А/А - 0 баллов.
Суммарный балл: +1.
Заключение:
Пациент №2 обладает повышенной устойчивостью в отношении возникновения либо тяжелого течения респираторной вирусной инфекции либо склонностью к бессимптомному протеканию респираторной вирусной инфекции.
Способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы и предрасположенности к ним можно осуществлять как на стадии развития заболевания, так и до развития заболевания.
Выводы о решении поставленной технической задачи.
1) Разработана генетическая панельдля прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы и предрасположенности к таким заболеваниям на основе методов генетических исследований, включающая генотип в области полиморфизмов в генах : rs1990760 в гене IFIH1, rs12252 в гене IFITM3, rs1800629 в гене TNF, rs75603675 в гене TMPRSS2, rs7842 в гене C3AR1, rs744166 в гене STAT3, rs324011 в гене STAT6, rs179008 в гене TLR7, rs1799864 в гене CCR2, rs1898830 в гене TLR2.
2) Показана возможность определения генотипа в области полиморфизмов rs1990760 в гене IFIH1, rs12252 в гене IFITM3, rs1800629 в гене TNF, rs75603675 в гене TMPRSS2, rs7842 в гене C3AR1, rs744166 в гене STAT3, rs324011 в гене STAT6, rs179008 в гене TLR7, rs1799864 в гене CCR2, rs1898830 в гене TLR2 различными методами, включающими в себя ПЦР с флуоресцентными зондами в режиме реального времени и секвенирование ДНК.
3) Показана связь генотипа в области полиморфизмов rs1990760 в гене IFIH1, rs12252 в гене IFITM3, rs1800629 в гене TNF, rs75603675 в гене TMPRSS2, rs7842 в гене C3AR1, rs744166 в гене STAT3, rs324011 в гене STAT6, rs179008 в гене TLR7, rs1799864 в гене CCR2, rs1898830 в гене TLR2 с риском возникновения или тяжелого протекания респираторной вирусной инфекции или с устойчивостью к респираторной вирусной инфекции.
4) Разработан метод интерпретации результатов генотипирования в области полиморфизмов rs1990760 в гене IFIH1, rs12252 в гене IFITM3, rs1800629 в гене TNF, rs75603675 в гене TMPRSS2, rs7842 в гене C3AR1, rs744166 в гене STAT3, rs324011 в гене STAT6, rs179008 в гене TLR7, rs1799864 в гене CCR2, rs1898830 в гене TLR2 на основе присвоения баллов генотипу в области каждого полиморфизма, суммирования этих баллов и заключения на основе итоговой суммы - сумма баллов = «0»- риск общепопуляционный, сумма баллов меньше «0» –риск повышен, сумма баллов больше «0» – риск снижен.
Таким образом поставленная задача, а именно создание способа прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы у человека и предрасположенности к ним, а также создание генетической панели для осуществления способа путем проведения генетического анализа сразу нескольких полиморфизмов, решена.
Промышленная применимость
Все приведенные примеры подтверждают промышленную применимость данного изобретения.
Claims (3)
1. Способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы, заключающийся в выделении ДНК человека, определении последовательности ДНК в области полиморфизмов в геноме человека: rs1990760 в гене IFIH1, rs12252 в гене IFITM3, rs1800629 в гене TNF, rs75603675 в гене TMPRSS2, rs7842 в гене C3AR1, rs744166 в гене STAT3, rs324011 в гене STAT6, rs179008 в гене TLR7, rs1799864 в гене CCR2, rs1898830 в гене TLR2, оценке рисков путем присвоения баллов генотипу в области каждого полиморфизма, суммировании этих баллов, при этом сумма баллов = «0» - риск общепопуляционный, сумма баллов меньше «0» – риск повышен, сумма баллов больше «0» – риск снижен, причем:
2. Способ по п. 1, заключающийся в том, что определение последовательности ДНК в области полиморфизмов в геноме человека проводят методом секвенирования или методом ПЦР в реальном времени, или методом анализа длины рестрикционных фрагментов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021119516A RU2765686C1 (ru) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | Способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021119516A RU2765686C1 (ru) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | Способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2765686C1 true RU2765686C1 (ru) | 2022-02-03 |
Family
ID=80214744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021119516A RU2765686C1 (ru) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | Способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2765686C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2842506C1 (ru) * | 2024-07-30 | 2025-06-30 | Наталия Олеговна Калюжная | Набор олигонуклеотидных праймеров и аллель-специфических флуоресцентных зондов для детектирования полиморфного маркера rs1990760 в гене IFIH1 человека методом полимеразной цепной реакции в реальном времени |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448163C2 (ru) * | 2010-06-09 | 2012-04-20 | Учреждение Российской академии наук Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН | Способ детекции 17 мутаций генов gjb2 и gjb6 при наследственной несиндромальной глухоте |
| CN111690733A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-22 | 复旦大学附属中山医院 | 一种激素性股骨头坏死易感基因panel |
| US10867134B2 (en) * | 2016-09-02 | 2020-12-15 | Hitachi High-Tech Corporation | Method for generating text string dictionary, method for searching text string dictionary, and system for processing text string dictionary |
-
2021
- 2021-07-02 RU RU2021119516A patent/RU2765686C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448163C2 (ru) * | 2010-06-09 | 2012-04-20 | Учреждение Российской академии наук Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН | Способ детекции 17 мутаций генов gjb2 и gjb6 при наследственной несиндромальной глухоте |
| US10867134B2 (en) * | 2016-09-02 | 2020-12-15 | Hitachi High-Tech Corporation | Method for generating text string dictionary, method for searching text string dictionary, and system for processing text string dictionary |
| CN111690733A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-22 | 复旦大学附属中山医院 | 一种激素性股骨头坏死易感基因panel |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2842506C1 (ru) * | 2024-07-30 | 2025-06-30 | Наталия Олеговна Калюжная | Набор олигонуклеотидных праймеров и аллель-специфических флуоресцентных зондов для детектирования полиморфного маркера rs1990760 в гене IFIH1 человека методом полимеразной цепной реакции в реальном времени |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Overly exuberant innate immune response to SARS-CoV-2 infection | |
| Breen et al. | Non-Hodgkin's B cell lymphoma in persons with acquired immunodeficiency syndrome is associated with increased serum levels of IL10, or the IL10 promoter− 592 C/C genotype | |
| Lazear et al. | Interferon-λ: immune functions at barrier surfaces and beyond | |
| Petzke et al. | Recognition of Borrelia burgdorferi, the Lyme disease spirochete, by TLR7 and TLR9 induces a type I IFN response by human immune cells | |
| Gao et al. | Targeted deep sequencing identifies rare loss-of-function variants in IFNGR1 for risk of atopic dermatitis complicated by eczema herpeticum | |
| Kabuye et al. | Association between CLEC4E gene polymorphism of mincle and pulmonary tuberculosis infection in a northern Chinese population | |
| EP3935386A1 (en) | Kits, compositions and methods for evaluating immune system status | |
| O’Brien et al. | The relationship between extreme inter-individual variation in macrophage gene expression and genetic susceptibility to inflammatory bowel disease | |
| Shen et al. | Association between JAK1 gene polymorphisms and susceptibility to allergic rhinitis | |
| RU2765686C1 (ru) | Способ прогнозирования рисков тяжелого течения респираторных заболеваний вирусной природы | |
| CN109504763B (zh) | 用于预测α干扰素治疗乙肝患者疗效的分子标记 | |
| Sivaprasad et al. | The distribution of genotype and allelic frequency of IL28B gene polymorphism in Andhra Pradesh, India | |
| Uchiumi | The putative implications of duplicated GGAA-motifs located in the human interferon regulated genes (ISGs) | |
| JP2005500029A (ja) | ＩＦＮα−７遺伝子の新規ポリヌクレオチド及びポリペプチド | |
| RU2469737C1 (ru) | Способ лечения хронического риносинусита | |
| RU2751791C1 (ru) | Тест-система для количественной диагностики мРНК интерферонов I, II и III типов человека на основе ПЦР | |
| CN104313030B (zh) | 猪干扰素α的一个SNP标记及应用 | |
| Seiler et al. | Influenza-induced interferon lambda response is associated with longer time to delivery among pregnant Kenyan women | |
| US20250161406A1 (en) | Preventing alu sines-mediated pathologies | |
| Obu et al. | EVALUATION OF CYTOKINE PATTERN IN HBV POSITIVE SUBJECTS TREATED WITH TENOVOFIR AT FEDERAL MEDICAL CENTER ASABA, DELTA STATE. | |
| Heidarian et al. | Interaction analysis of genetic polymorphisms in Il12A and IL12B with hepatitis B virus infection in an Iranian population | |
| Kitaba et al. | Immune transcriptomic differences in paediatric patients with SARS-CoV-2 compared to other lower respiratory tract infections | |
| Salih | The Association between COVID-19 Infection and both rs34224237IL-6 and rs1800871 IL-10 Gene Polymorphisms | |
| Li et al. | Pathogenicity and Transcriptomic Profiling Revealed Activation of Apoptosis and Pyroptosis in Brain of Mice Infected with the Beta Variant of SARS-CoV-2 | |
| CN118159668A (zh) | 用于确定呼吸道感染风险的方法 |