[go: up one dir, main page]

RU2820498C1 - Method for prediction of growth of newborns using data on genetic polymorphism of mothers - Google Patents

Method for prediction of growth of newborns using data on genetic polymorphism of mothers Download PDF

Info

Publication number
RU2820498C1
RU2820498C1 RU2023129291A RU2023129291A RU2820498C1 RU 2820498 C1 RU2820498 C1 RU 2820498C1 RU 2023129291 A RU2023129291 A RU 2023129291A RU 2023129291 A RU2023129291 A RU 2023129291A RU 2820498 C1 RU2820498 C1 RU 2820498C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
growth
mtrr
mtr
mmp
tims
Prior art date
Application number
RU2023129291A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Чурносов
Евгений Александрович Решетников
Анна Владимировна Елыкова
Ирина Васильевна Пономаренко
Мария Михайловна Чурносова
Марина Сергеевна Пономаренко
Владимир Иванович Чурносов
Юлия Николаевна Решетникова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2820498C1 publication Critical patent/RU2820498C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology, particularly to a method for prediction of growth in newborns. Said method uses data on genetic polymorphism of mothers of Russian nationality, which are natives of the Central Black Earth region of the Russian Federation, and includes DNA extraction from peripheral venous blood, analysis of polymorphic loci rs1801394 MTRR – rs1805087 MTR – rs699517 TIMS – rs17577 MMP 9, wherein a high risk of having children with short stature is predicted if a combination of genotypes is detected in the mother rs1801394 MTRR GG – rs1805087 MTR AA-rs699517 TIMS CC – rs17577 MMP 9 AA.
EFFECT: present invention provides prediction of newborn growth using data on genetic polymorphism of mothers.
1 cl, 4 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству и гинекологии, и может быть использовано для прогнозирования развития роста новорожденных с использованием данных о генетическом полиморфизме матери.The invention relates to the field of medicine, namely to obstetrics and gynecology, and can be used to predict the growth development of newborns using data on maternal genetic polymorphism.

Задержка роста плода (ЗРП) является серьезным осложнением беременности и занимает второе место среди причин перинатальной заболеваемости и смертности. Этиология ЗРП многофакторна, и материнские факторы легко идентифицировать и модифицировать [Yang L, Feng L, Huang L, Li X, Qiu W, Yang K, Qiu J, Li H. Maternal Factors for Intrauterine Growth Retardation: Systematic Review and Meta-Analysis of Observational Studies. Reprod Sci. 2023 Jan 20. doi: 10.1007/s43032-021-00756-3].Fetal growth restriction (FGR) is a serious complication of pregnancy and is the second leading cause of perinatal morbidity and mortality. The etiology of FGR is multifactorial, and maternal factors are easy to identify and modify [Yang L, Feng L, Huang L, Li X, Qiu W, Yang K, Qiu J, Li H. Maternal Factors for Intrauterine Growth Retardation: Systematic Review and Meta-Analysis of Observational Studies. Reprod Sci. 2023 Jan 20. doi: 10.1007/s43032-021-00756-3].

Рост плода напрямую зависит от нормальной плацентации, так как плацента обеспечивает транспортную, трофическую, эндокринную и метаболическую функции [Intrauterine Growth Restriction - A Review Article / Heshmat SH. Anatomy Physiol. Biochem. Int. J. 2017;1 (5):555-572]. Необходимый уровень маточно-плацентарного кровообращения вместе с быстрым ангиогенезом ворсинок хориона являются ключевыми факторами, необходимыми для адекватного развития и функционирования плаценты и последующего роста плода [Intrauterine Growth Restriction: Antenatal and Postnatal Aspects / Sharma D, Shastri S, Sharma P.// Clinical Medicine Insights: Pediatrics. 2016; 10:67-83].Fetal growth directly depends on normal placentation, since the placenta provides transport, trophic, endocrine and metabolic functions [Intrauterine Growth Restriction - A Review Article / Heshmat SH. Anatomy Physiol. Biochem. Int. J. 2017;1(5):555-572]. The required level of uteroplacental circulation, together with rapid angiogenesis of the chorionic villi, are key factors necessary for adequate development and functioning of the placenta and subsequent fetal growth [Intrauterine Growth Restriction: Antenatal and Postnatal Aspects / Sharma D, Shastri S, Sharma P.// Clinical Medicine Insights: Pediatrics. 2016; 10:67-83].

В пренатальном периоде в зависимости от степени несоответствия фетометрических показателей и массы плода предполагаемому сроку гестации выделяют 3 степени ЗРП: I степень - отставание размеров плода от нормативных для его срока значений на 1-2 недели, II степень - на 2-3 недели, III степень - более чем на 3 недели.In the prenatal period, depending on the degree of discrepancy between fetometric indicators and fetal weight with the expected gestational age, 3 degrees of FGR are distinguished: I degree - the lag of the fetal size from the normative values for its period by 1-2 weeks, II degree - by 2-3 weeks, III degree - more than 3 weeks.

ЗРП характеризуется осложнением беременности в виде патологического снижения роста плода, приводящее к значительной перинатальной смертности и заболеваемости [Ярыгина Т.А., Батаева Р.С. Задержка (замедление) роста плода: современные принципы диагностики, классификации и динамического наблюдения. Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2019;2:33-44. doi: 10.24835/1607-0771-2019-2-33-44.]. На сегодняшний день ЗРП - это актуальная проблема в различных отраслях медицины. О важности данной патологии свидетельствует ее значительный удельный вес в неонатальной заболеваемости и смертности. По данным многих авторов, частота этого патологического состояния от 12% до 36%, а количество новорожденных с ЗРП - 67,4 на 1000 родившихся живых детей в срок и 179,5 на 1000 родившихся преждевременно [Бурлуцкая А.В., Шадрин С.А., Статова А.В. Физическое развитие детей, рожденных с задержкой внутриутробного развития // Эффективная фармакотерапия. 2019;15(43):20-24. doi 10.33978/2307-3586-2019-15-43-20-24].FGR is characterized by a complication of pregnancy in the form of a pathological decrease in fetal growth, leading to significant perinatal mortality and morbidity [Yarygina T.A., Bataeva R.S. Delayed (slowing) fetal growth: modern principles of diagnosis, classification and follow-up. Ultrasound and functional diagnostics. 2019;2:33-44. doi: 10.24835/1607-0771-2019-2-33-44.]. Today, FGR is a pressing problem in various branches of medicine. The importance of this pathology is evidenced by its significant share in neonatal morbidity and mortality. According to many authors, the frequency of this pathological condition is from 12% to 36%, and the number of newborns with FGR is 67.4 per 1000 live children born at term and 179.5 per 1000 prematurely born [Burlutskaya A.V., Shadrin S. A., Statova A.V. Physical development of children born with intrauterine growth retardation // Effective pharmacotherapy. 2019;15(43):20-24. doi 10.33978/2307-3586-2019-15-43-20-24].

ЗРП может быть результатом материнской, плацентарной, эмбриональной и генетической причины, а также различной комбинацией любого из вариантов. [Wang T, Xiang Y, Zhou X, Zheng X, Zhang H, Zhang X, Zhang J, He L, Zhao X. Epigenome-wide association data implicate fetal/maternal adaptations contributing to clinical outcomes in preeclampsia. Epigenomics. 2019 Jul;11(9):1003-1019. doi: 10.2217/epi-2019-0065.]. Значимая роль в развитии ЗРП отводится генетическим факторам материнского организма [Продукция и секреция IL-10 в крови в зависимости от полиморфизма гена IL-10 А-1082G у беременных женщин с задержкой роста плода. / Малышкина А.И., Бойко Е.Л., Сотникова Н.Ю., Панова И.А., Фетисова И.Н., Воронин Д.Н., Милеева П.Л.// Акушерство и гинекология. 2019; 6:40- 46], и в том числе определяющим возникновение тромбофилических состояний (наследственные тромбофилии).FGR can result from maternal, placental, fetal, and genetic causes, or various combinations of any of these. [Wang T, Xiang Y, Zhou X, Zheng X, Zhang H, Zhang X, Zhang J, He L, Zhao X. Epigenome-wide association data implicate fetal/maternal adaptations contributing to clinical outcomes in preeclampsia. Epigenomics. 2019 Jul;11(9):1003-1019. doi: 10.2217/epi-2019-0065.]. A significant role in the development of FGR is assigned to the genetic factors of the maternal body [Production and secretion of IL-10 in the blood depending on the polymorphism of the IL-10 gene A-1082G in pregnant women with fetal growth retardation. / Malyshkina A.I., Boyko E.L., Sotnikova N.Yu., Panova I.A., Fetisova I.N., Voronin D.N., Mileeva P.L.// Obstetrics and gynecology. 2019; 6:40-46], and also determining the occurrence of thrombophilic conditions (hereditary thrombophilia).

Ограничение роста плода представляет собой неспособность плода достичь своего внутреннего потенциала роста, связанного с плацентарной недостаточностью как общим механизмом многих возможных причин (например, патология плаценты, инфекции, генетическая конституция) [Yu M, Liu Y, Wang L. Analysis of Causes and Results of Fetal Growth in Utero Caused by Genetic Factors Detected by Ultrasound. Contrast Media Mol Imaging. 2022 Aug 31;2022:3703132. doi: 10.1155/2022/3703132].Fetal growth restriction is the inability of the fetus to achieve its internal growth potential, associated with placental insufficiency as a common mechanism of many possible causes (eg, placental pathology, infections, genetic constitution) [Yu M, Liu Y, Wang L. Analysis of Causes and Results of Fetal Growth in Utero Caused by Genetic Factors Detected by Ultrasound. Contrast Media Mol Imaging. 2022 Aug 31;2022:3703132. doi:10.1155/2022/3703132].

Ограничение роста плода является фактором риска неблагоприятных перинатальных исходов, в том числе в 3-7 раз более высоким риском внутриутробной гибели плода. Fetal growth restriction is a risk factor for adverse perinatal outcomes, including a 3- to 7-fold higher risk of intrauterine fetal death.

Так как вес и рост плода является одним из показателей его развития, перспективным является полногеномный поиск ассоциаций (GWAS), ассоциированных с весом и ростом при рождении плода и поэтому влияющих на развитие плацентарной недостаточности. На данный момент проведено пять GWAS-исследований, в которых оценивали влияние генов на вес и рост при рождении [Variants in ADCY5 and near CCNL1 are associated with fetal growth and birth weight / R. M. Freathy, D. O. Mook-Kanamori, U. Sovio [et al.] // Nat. Genet. - 2010. - Vol. 42, № 5. - P. 430-435; Genome-wide associations for birth weight and correlations with adult disease / M. Horikoshi, R. N. Beaumont, F. R. Day [et al.] // Nature. - 2016. - Vol. 538, № 7624. - P. 248-252.; Variants close to NTRK2 gene are associated with birth weight in female twins / S. J. Metrustry, M. H. Edwards, S. E. Medland [et al.] // Twin Res. Hum. Genet. - 2014. - Vol. 17, № 4. - P. 254-261.; New loci associated with birth weight identify genetic links between intrauterine growth and adult height and metabolism / M. Horikoshi, H. Yaghootkar, D. O. Mook-Kanamori [et al.] // Nat. Genet. - 2013. - Vol. 45, № 1. - P. 76-82.; Genome-wide association study ooffspring birth weight in 86 577 women identifiesfive novel loci and highlights maternal genetic effectsthat are independent of fetal genetics/ R. N. Beaumont, N. M. Warrington, A. Cavadino [et al.] // Hum. Mol. Genet. - 2018. - Vol. 27, № 4. - P. 742-756.]. В каждом из этих исследований были выявлены гены, ассоциированные с весом и ростом ребенка при рождении.Since the weight and height of the fetus is one of the indicators of its development, a genome-wide search for associations (GWAS) associated with the weight and height at birth of the fetus and therefore influencing the development of placental insufficiency is promising. To date, five GWAS studies have been conducted that assessed the effect of genes on birth weight and height [Variants in ADCY5 and near CCNL1 are associated with fetal growth and birth weight / R. M. Freathy, D. O. Mook-Kanamori, U. Sovio [et al .] // Nat. Genet. - 2010. - Vol. 42, No. 5. - P. 430-435; Genome-wide associations for birth weight and correlations with adult disease / M. Horikoshi, R. N. Beaumont, F. R. Day [et al.] // Nature. - 2016. - Vol. 538, No. 7624. - P. 248-252.; Variants close to NTRK2 gene are associated with birth weight in female twins / S. J. Metrustry, M. H. Edwards, S. E. Medland [et al.] // Twin Res. Hum. Genet. - 2014. - Vol. 17, No. 4. - P. 254-261.; New loci associated with birth weight identify genetic links between intrauterine growth and adult height and metabolism / M. Horikoshi, H. Yaghootkar, D. O. Mook-Kanamori [et al.] // Nat. Genet. - 2013. - Vol. 45, No. 1. - P. 76-82.; Genome-wide association study ooffspring birth weight in 86,577 women identifies five novel loci and highlights maternal genetic effects that are independent of fetal genetics/ R. N. Beaumont, N. M. Warrington, A. Cavadino [et al.] // Hum. Mol. Genet. - 2018. - Vol. 27, No. 4. - P. 742-756.]. Each of these studies identified genes associated with birth weight and height.

С практической точки зрения представляется крайне необходимым выделение критериев индивидуального прогнозирования роста новорожденных с использованием данных о генетическом полиморфизме матерей на основе исследованных полиморфных вариантов rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9, а также других возможных факторов риска с целью выявления низкого роста новорожденного. В Российской Федерации исследования о вовлеченности генетических комбинаций генотипов, включающие следующие полиморфные варианты: rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9 в формирование предрасположенности к риску рождения детей с низким ростом отсутствуют.From a practical point of view, it seems extremely necessary to identify criteria for individual prediction of newborn growth using data on genetic polymorphism of mothers based on the studied polymorphic variants rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9, as well as other possible risk factors in order to identify low growth of the newborn . In the Russian Federation, there are no studies on the involvement of genetic combinations of genotypes, including the following polymorphic variants: rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9 in the formation of a predisposition to the risk of having children with short stature.

Для оценки сложившейся патентной ситуации был выполнен поиск по охранным документам за период с 1990 по 2023 гг. Анализ документов производился по направлению: способ прогнозирования роста новорожденных с использованием данных о генетическом полиморфизме матерей в зависимости от полиморфных вариантов rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9. To assess the current patent situation, a search was performed on protection documents for the period from 1990 to 2023. The analysis of documents was carried out in the following direction: a method for predicting the growth of newborns using data on the genetic polymorphism of mothers depending on the polymorphic variants rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9.

Источники информации: сайты Федерального института промышленной собственности http://fips.ru.Sources of information: websites of the Federal Institute of Industrial Property http://fips.ru.

В изученной научно-медицинской и доступной патентной литературе авторами не было обнаружено способа прогнозирования роста новорожденных с использованием данных о генетическом полиморфизме матерей на основе данных о полиморфных вариантах rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9. In the studied scientific, medical and available patent literature, the authors did not find a method for predicting the growth of newborns using data on genetic polymorphism of mothers based on data on polymorphic variants rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9.

Из области техники известен патент RU №2626316 (опубл. 25.07.2017), в котором описан способ прогнозирования развития синдрома задержки развития плода на фоне табакокурения. В 11-14 недель беременности методом лазерной допплеровской флуометрии определяют один из показателей кожной микроциркуляции (параметр, характеризующий временную изменчивость перфузии). Коэффициент прогноза развития СЗРП рассчитывают по формуле, полученной методом бинарной логистической регрессии. Недостатки метода: использование данного способа описано только для курящих женщин. Способ имеет высокую чувствительность (95%), но низкую специфичность - всего 20%. При использовании способа высока вероятность ложно-положительного результата.Patent RU No. 2626316 (published on July 25, 2017) is known from the field of technology, which describes a method for predicting the development of fetal growth retardation syndrome due to smoking. At 11-14 weeks of pregnancy, laser Doppler flowmetry is used to determine one of the indicators of skin microcirculation (a parameter characterizing the temporal variability of perfusion). The predictive coefficient for the development of FGR is calculated using the formula obtained by binary logistic regression. Disadvantages of the method: the use of this method is described only for women who smoke. The method has high sensitivity (95%), but low specificity - only 20%. When using this method, there is a high probability of a false positive result.

Известен патент RU №2540928 (опубл. 10.02.2015), в котором описан способ прогнозирования риска развития хронической плацентарной недостаточности с синдромом задержки роста плода 2-3-ей степени у беременных. Изобретение относится к области медицины и предназначено для прогнозирования риска развития плацентарной недостаточности с синдромом задержки роста плода 2-3-ей степени у беременных. Осуществляют забор периферической венозной крови и выделение ДНК. Проводят анализ генов факторов коагуляции 20210G/A FII, 1691G/A FV и 10976G/A FVII. В случае выявления аллеля 10976G FVII и генотипа 10976GG FVII прогнозируют повышенный риск развития плацентарной недостаточности с синдромом задержки роста плода 2-3-ей степени у беременных. При наличии комбинаций генотипа 20210GG FII и аллеля 10976А FVII; аллелей 20210G FII, 10976А FVII с генотипом 1691GG FV или аллелей 20210G FII и 10976А FVII прогнозируют низкий риск развития плацентарной недостаточности с синдромом задержки роста плода 2-3-ей степени. Изобретение обеспечивает эффективный способ прогнозирования риска развития плацентарной недостаточности с синдромом задержки роста плода 2-3-ей степени у женщин во время беременности или до ее наступления. Недостатком данного способа является то, что не учитываются другие генетические полиморфизмы.There is a known patent RU No. 2540928 (published on February 10, 2015), which describes a method for predicting the risk of developing chronic placental insufficiency with fetal growth restriction syndrome of the 2nd-3rd degree in pregnant women. The invention relates to the field of medicine and is intended to predict the risk of developing placental insufficiency with fetal growth restriction syndrome of the 2nd-3rd degree in pregnant women. Peripheral venous blood is collected and DNA is isolated. The genes of coagulation factors 20210G/A FII, 1691G/A FV and 10976G/A FVII are analyzed. If the 10976G FVII allele and the 10976GG FVII genotype are detected, an increased risk of developing placental insufficiency with grade 2-3 fetal growth restriction syndrome in pregnant women is predicted. In the presence of combinations of genotype 20210GG FII and allele 10976A FVII; alleles 20210G FII, 10976A FVII with genotype 1691GG FV or alleles 20210G FII and 10976A FVII predict a low risk of developing placental insufficiency with 2-3 degree fetal growth restriction syndrome. The invention provides an effective method for predicting the risk of developing placental insufficiency with stage 2-3 fetal growth restriction syndrome in women during pregnancy or before its onset. The disadvantage of this method is that other genetic polymorphisms are not taken into account.

Известен патент RU №2770869 (опубл. 22.04.2022), в котором описан способ прогнозирования риска развития синдрома задержки роста плода у женщин с отягощенным семейным анамнезом. Способ включает выделение ДНК из периферической венозной крови и анализ полиморфизма гена эпидермального фактора роста EGF, высокий риск развития синдрома задержки роста плода у беременных с отягощенным семейным анамнезом определяется при выявлении аллеля G полиморфного локуса rs4444903 гена EGF.There is a known patent RU No. 2770869 (published on April 22, 2022), which describes a method for predicting the risk of developing fetal growth restriction syndrome in women with a family history. The method involves isolating DNA from peripheral venous blood and analyzing the polymorphism of the epidermal growth factor gene EGF. A high risk of developing fetal growth restriction syndrome in pregnant women with a family history is determined by identifying the G allele of the rs4444903 polymorphic locus of the EGF gene.

Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала способов диагностики, а именно создание способа прогнозирования роста новорожденных с использованием данных о генетическом полиморфизме матерей на основе данных о полиморфных вариантах rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9.The objective of the present invention is to expand the arsenal of diagnostic methods, namely to create a method for predicting the growth of newborns using data on genetic polymorphism of mothers based on data on polymorphic variants rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9.

Технический результат использования изобретения - получение критериев оценки роста новорожденных с использованием данных о генетическом полиморфизме матерей, уроженок Центрально - Черноземного региона РФ, на основе данных о полиморфных локусах rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9, включающий:The technical result of using the invention is to obtain criteria for assessing the growth of newborns using data on genetic polymorphism of mothers, natives of the Central Black Earth region of the Russian Federation, based on data on polymorphic loci rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9, including:

- выделение ДНК из периферической венозной крови; - DNA extraction from peripheral venous blood;

- анализ полиморфных локусов rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9;- analysis of polymorphic loci rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9;

- прогнозирование высокого риска рождения детей с низким ростом с использованием данных о генетическом полиморфизме матерей при выявлении комбинации генотипов у матери rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA. - predicting a high risk of having children with short stature using data on genetic polymorphism of mothers when identifying a combination of genotypes in the mother rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA.

Новизна и изобретательский уровень заключаются в том, что из уровня техники не известна возможность прогнозирования высокого риска рождения детей с низким ростом на основе данных о комбинации генотипов матери rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA.The novelty and inventive step lie in the fact that the prior art does not know the possibility of predicting a high risk of having children with short stature based on data on the combination of maternal genotypes rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA.

Способ осуществляют следующим образом:The method is carried out as follows:

Выделение геномной ДНК из периферической крови осуществляют методом фенольно-хлороформной экстракции [Miller, S. A. A simple salting out procedure for extracting DNA from human nucleated cells/ S. A. Miller, D. D. Dykes, H. F. Polesky // Nucleic. Acids. Res. - 1988. - Vol. 16, № 3. - P. 1215] в два этапа. На первом этапе к 4 мл крови с ЭДТА добавляют 25мл лизирующего буфера, содержащего 320мМсахарозы, 1% тритон Х-100, 5мМ MgCl2 , 10мМ трис-HCl (pH=7,6). Полученную смесь перемешивают и центрифугируют при 4°С, 4000 об./мин. в течение 20 минут. После центрифугирования надосадочную жидкость сливают, к осадку добавляют 4 мл раствора, содержащего 25 мМ ЭДТА (рН=8,0) и 75 мМ NaCl, ресуспензируют. Затем прибавляют 0,4 мл 10% SDS, 35 мкл протеиназы К (10мг/мл) и инкубируют образец при 37°С в течение 16 часов. На втором этапе из полученного лизата последовательно проводят экстракцию ДНК равными объемами фенола, фенол-хлороформа (1:1) и хлороформа с центрифугированием при 4000 об./мин. в течение 10 минут. После каждого центрифугирования производят отбор водной фазы. ДНК осаждают из раствора двумя объемами охлажденного 96% этанола. После лиофилизации полученную ДНК растворяют в бидистиллированной, деионизованной воде и хранят при -200С.Isolation of genomic DNA from peripheral blood is carried out using the phenol-chloroform extraction method [Miller, S. A. A simple salting out procedure for extracting DNA from human nucleated cells/ S. A. Miller, D. D. Dykes, H. F. Polesky // Nucleic. Acids. Res. - 1988. - Vol. 16, No. 3. - P. 1215] in two stages. At the first stage, 25 ml of lysis buffer containing 320 mM sucrose, 1% Triton X-100, 5 mM MgCl2, 10 mM Tris-HCl (pH = 7.6) is added to 4 ml of EDTA blood. The resulting mixture is stirred and centrifuged at 4°C, 4000 rpm. within 20 minutes. After centrifugation, the supernatant is poured off, 4 ml of a solution containing 25 mM EDTA (pH = 8.0) and 75 mM NaCl is added to the sediment and resuspended. Then add 0.4 ml of 10% SDS, 35 µl of proteinase K (10 mg/ml) and incubate the sample at 37°C for 16 hours. At the second stage, DNA is sequentially extracted from the resulting lysate with equal volumes of phenol, phenol-chloroform (1:1) and chloroform with centrifugation at 4000 rpm. within 10 minutes. After each centrifugation, the aqueous phase is collected. DNA is precipitated from solution with two volumes of chilled 96% ethanol. After lyophilization, the resulting DNA is dissolved in bidistilled, deionized water and stored at -200C.

Анализ полиморфных локусов rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9 осуществлялся методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) на термоциклере CFX-96 Real-Time System (Bio-Rad) c использованием стандартных олигонуклеотидных праймеров и зондов (синтезированы в ООО «Синтол» (Москва)).Analysis of polymorphic loci rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9 was carried out by polymerase chain reaction (PCR) on a CFX-96 Real-Time System thermal cycler (Bio-Rad) using standard oligonucleotide primers and probes (synthesized at Syntol LLC " (Moscow)).

Амплификация геномной ДНК производилась в реакционной смеси, суммарным объемом 10 мкл, включающей смесь для ПЦР rs1801394 MTRR или rs1805087 MTR или rs699517 TIMS или rs17577 MMP 9 - 4 мкл, Taq-полимеразу - 2 мкл, исследуемый образец (~30 нг ДНК/мкл) - 1 мкл, деионизированная вода - 3мкл.Amplification of genomic DNA was carried out in a reaction mixture with a total volume of 10 μl, including a mixture for PCR rs1801394 MTRR or rs1805087 MTR or rs699517 TIMS or rs17577 MMP 9 - 4 μl, Taq polymerase - 2 μl, test sample (~ 30 ng DNA/μl) - 1 µl, deionized water - 3 µl.

Генотипирование исследуемых образцов осуществлялось с использованием программного обеспечения «CFX-Manager™» методом дискриминации аллелей по величинам относительных единиц флуоресценции (ОЕФ) (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4).Genotyping of the studied samples was carried out using the CFX-Manager™ software using the method of allele discrimination based on the values of relative fluorescence units (RFU) (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4).

Изобретение характеризуется фигурами:The invention is characterized by the figures:

Фигура 1 - Визуализация дискриминации генотипов rs1801394 MTRR+66>G (- AA, - GG, - AG, - отриц. контр.);Figure 1 - Visualization of genotype discrimination rs1801394 MTRR+66>G ( -AA, -GG, - A.G. - negative counter.);

Фигура 2 - Визуализация дискриминации генотипов rs1805087 МTR 2756 A>G (-GG, -AA, - AG, - отриц. контр.);Figure 2 - Visualization of discrimination of genotypes rs1805087 MTR 2756 A>G ( -GG, -AA, - A.G. - negative counter.);

Фигура 3 - Визуализация дискриминации генотипов rs699517 TYMS 1053 C>T (- TT, - CC, -CT, - отриц. контр.);Figure 3 - Visualization of genotype discrimination rs699517 TYMS 1053 C>T ( -TT, -CC, -CT, - negative counter.);

Фигура 4 - Визуализация дискриминации генотипов rs17577 ММР-9 (-GG, -AA, - GA, - отриц. контр.). Figure 4 - Visualization of discrimination of rs17577 MMP-9 genotypes ( -GG, -AA, -GA, - negative counter.).

Для изучения SNP×SNP взаимодействий, ассоциированных с весом и ростом новорожденного, использовалась модификация метода Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) - MB-MDR [Mbmdr: an R package for exploring gene-gene interactions associated with binary or quantitative traits / M. L. Calle, V. Urrea, N. Malats, K. van Steen // Bioinformatics. - 2010. - Vol. 26, № 17. - P. 2198-2199.]. Для кодирования генотипов SNPs применялась кодоминантная схема [Lower-order effects adjustment in quantitative traits model-based multifactor dimensionality reduction / J. J. Mahachie, T. Cattaert, F. Van Lishout [et al.]. - DOI: 10.1371/journal.pone.0029594 // PLoS One. - 2012. - Vol. 7, № 1. - Art. e29594. - URL: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0029594]. В работе рассматривались наиболее значимые (имеют максимальные статистики Вальда) модели SNP×SNP взаимодействий (в среднем по 2-3 модели 2-х, 3-х и 4-х локусных взаимодействий). Коррекция на множественные сравнения выполнялась пермутационными процедурами (проводилось не менее 1000 пермутаций). При pperm<0,01 результаты считались статистически значимыми. Выполнение MB-MDR и пермутационного теста проводилось в одноименной программе (версия 2.6) в среде R.To study SNP×SNP interactions associated with the weight and height of a newborn, a modification of the Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) method - MB-MDR was used [Mbmdr: an R package for exploring gene-gene interactions associated with binary or quantitative traits / M. L. Calle, V Urrea, N. Malats, K. van Steen // Bioinformatics. - 2010. - Vol. 26, No. 17. - P. 2198-2199]. To encode genotypes of SNPs, a codominant scheme was used [Lower-order effects adjustment in quantitative traits model-based multifactor dimensionality reduction / J. J. Mahachie, T. Cattaert, F. Van Lishout [et al.]. - DOI: 10.1371/journal.pone.0029594 // PLoS One. - 2012. - Vol. 7, No. 1. - Art. e29594. - URL: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0029594]. The work considered the most significant (with maximum Wald statistics) models of SNP×SNP interactions (on average, 2-3 models of 2, 3 and 4 locus interactions). Correction for multiple comparisons was performed using permutation procedures (at least 1000 permutations were performed). When pperm<0.01, the results were considered statistically significant. The MB-MDR and permutation test were performed in the program of the same name (version 2.6) in the R environment.

SNPs, показавшие значимые ассоциации в изучаемыми фенотипами (самостоятельные эффекты, в составе SNP×SNP взаимодействий), визуализировались методом MDR (виде графа и дендрограммы), имплементированном в одноименной программе (версия 3.0.2) (доступ-http://www. multifactordimensionalityreduction.org/).SNPs that showed significant associations in the studied phenotypes (independent effects, as part of SNP×SNP interactions) were visualized using the MDR method (in the form of a graph and dendrogram), implemented in the program of the same name (version 3.0.2) (access - http://www. multifactordimensionalityreduction .org/).

Возможность использования предложенного способа для оценки прогнозирования роста новорожденных с использованием данных о генетическом полиморфизме матерей подтверждает анализ результатов наблюдений 694 матерей и их новорожденных (использовались трансформированные значения веса и роста новорожденного).The possibility of using the proposed method to assess the prediction of newborn growth using data on genetic polymorphism of mothers is confirmed by an analysis of the results of observations of 694 mothers and their newborns (transformed values of the weight and height of the newborn were used).

При формировании выборки были определены критерии исключения: наличие патологии матки (аномалии развития внутренних половых органов, фибромиома матки), некоторые осложнения беременности (аномалии расположения и прикрепления плаценты, изосенсибилизация по резус фактору), а также плодовые причины (генетические болезни, врожденные пороки развития), наличие многоплодной беременности. Диагностика задержки роста плода (ЗРП) проводилась врачами акушерами-гинекологами Перинатального Центра Белгородской областной клинической больницы согласно общепринятых стандартов. Степень ЗРП была подтверждена результатами измерений роста и веса новорожденного. Также учитывались результаты гистологического исследования последа после родоразрешения.When forming the sample, exclusion criteria were determined: the presence of uterine pathology (anomalies of the development of the internal genital organs, uterine fibroids), some complications of pregnancy (anomalies in the location and attachment of the placenta, isosensitization for the Rh factor), as well as fetal causes (genetic diseases, congenital malformations). , presence of multiple pregnancy. Diagnosis of fetal growth restriction (FGR) was carried out by obstetrician-gynecologists of the Perinatal Center of the Belgorod Regional Clinical Hospital in accordance with generally accepted standards. The degree of FGR was confirmed by measuring the height and weight of the newborn. The results of histological examination of the placenta after delivery were also taken into account.

По каждой беременной, включенной в исследование, собирались медико-биологические, клинико-анамнестические, клинические данные, материалы клинико-лабораторного и клинико-инструментального обследования. Все беременные дали информированное согласие на включение в исследование. Работа выполнялась под контролем этической комиссии медицинского института НИУ «БелГУ» (протокол №39 от 22 мая 2014 года).For each pregnant woman included in the study, medical-biological, clinical-anamnestic, clinical data, materials from clinical-laboratory and clinical-instrumental examinations were collected. All pregnant women gave informed consent for inclusion in the study. The work was carried out under the supervision of the ethical commission of the medical institute of the National Research University "BelSU" (protocol No. 39 of May 22, 2014).

При расчете частот аллелей и анализе их ассоциаций у индивидуумов установлена связь с формированием низкого роста новорожденного, включающий полиморфные варианты rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9. Комбинация генотипов у матери rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA, ассоциирована с низким ростом новорожденного (β=-0,924, р=0,024).When calculating the frequencies of alleles and analyzing their associations in individuals, a connection was established with the formation of low growth in the newborn, including polymorphic variants rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9. Combination of genotypes in the mother rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA- rs 699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA is associated with short newborn growth (β=-0.924, p=0.024).

В качестве примеров конкретного применения разработанного способа приведено обследование русских пациенток, уроженок Центрально-Черноземного региона РФ и не являющихся родственницами между собой: проведено генетическое исследование по полиморфным локусам rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9.As examples of a specific application of the developed method, a survey of Russian patients, natives of the Central Black Earth region of the Russian Federation and not related to each other, is given: a genetic study was carried out on the polymorphic loci rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9.

1. У женщины В., русской национальности, уроженки Центрально-Черноземного региона РФ, на ранних сроках беременности была взята венозная кровь, при анализе вовлеченности полиморфных вариантов rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9 была выявлена комбинации генотипов у матери rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA, что позволило отнести ее в группу беременных с высоким риском рождения детей с низким ростом. Дальнейшее наблюдение за данной пациенткой показало, что рост новорожденного, родившегося на сроке 38 недель, составил 45 см.1. From woman V., of Russian nationality, a native of the Central Black Earth region of the Russian Federation, venous blood was taken in the early stages of pregnancy; when analyzing the involvement of polymorphic variants rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9, a combination of genotypes was identified in the mother rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA, which allowed her to be included in the group of pregnant women with a high risk of having children with short stature. Further observation of this patient showed that the height of the newborn, born at 38 weeks, was 45 cm.

2. У женщины Ж., при прегравидарной подготовке, была взята венозная кровь, при анализе вовлеченности полиморфных вариантов rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9 была выявлена комбинации генотипов у матери rs1801394 MTRR AA - rs1805087 MTR GG- rs699517 TIMS TT - rs17577 MMP 9 AA, что позволило отнести ее в группу беременных с низким риском рождения детей с низким ростом. Дальнейшее наблюдение за данной пациенткой показало, что рост новорожденного, родившегося на сроке 39 недель, составил 52 см.2. During preconception preparation, venous blood was taken from woman Zh., when analyzing the involvement of polymorphic variants rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9, a combination of genotypes was identified in the mother rs1801394 MTRR AA - rs1805087 MTR GG- 9517 TIMS TT - rs17577 MMP 9 AA, which allowed her to be included in the group of pregnant women with a low risk of having children with short stature. Further observation of this patient showed that the height of the newborn, born at 39 weeks, was 52 cm.

3. У беременной Б., русской национальности, уроженки Центрально-Черноземного региона РФ, на ранних сроках беременности была взята венозная кровь, при анализе вовлеченности полиморфных вариантов rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9 была выявлена комбинации генотипов у матери rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA, что позволило отнести ее в группу беременных с высоким риском рождения детей с низким ростом. Дальнейшее наблюдение за данной пациенткой показало, что рост новорожденного, родившегося на сроке 38 недель, составил 45 см. 3. Venous blood was taken from pregnant B., of Russian nationality, a native of the Central Black Earth region of the Russian Federation, in the early stages of pregnancy; when analyzing the involvement of polymorphic variants rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9, a combination of genotypes was identified in the mother rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA, which allowed her to be included in the group of pregnant women with a high risk of having children with short stature. Further observation of this patient showed that the height of the newborn, born at 38 weeks, was 45 cm.

4. У женщины И., русской национальности, уроженки Центрально-Черноземного региона РФ, при прегравидарной подготовке была взята венозная кровь. При анализе вовлеченности полиморфных вариантов rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9 была выявлена комбинации генотипов у матери rs1801394 MTRR AG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CT - rs17577 MMP 9 GA, что позволило отнести ее в группу беременных с низким риском рождения детей с низким ростом. Дальнейшее наблюдение за данной пациенткой показало, что рост новорожденного, родившегося на сроке 40-41 неделя, составил 51 см.4. Venous blood was taken from woman I., of Russian nationality, a native of the Central Black Earth region of the Russian Federation, during preconception preparation. When analyzing the involvement of polymorphic variants rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9, combinations of genotypes were identified in the mother rs1801394 MTRR AG - rs1805087 MTR AA- rs699517 TIMS CT - rs17577 MMP GA, which made it possible to classify her as a low-risk pregnant woman birth of children with short stature. Further observation of this patient showed that the height of the newborn, born at 40-41 weeks, was 51 cm.

Применение данного способа позволит формировать среди женщин при прегравидарной подготовке и на ранних сроках беременности группы риска и своевременно реализовывать в этих группах необходимые лечебно-профилактические мероприятия по предупреждению развития задержки роста плода, что позволит улучшить перинатальные исходы.The use of this method will make it possible to form risk groups among women during preconception preparation and in the early stages of pregnancy and to promptly implement in these groups the necessary treatment and preventive measures to prevent the development of fetal growth restriction, which will improve perinatal outcomes.

Claims (1)

Способ прогнозирования роста новорожденных с использованием данных о генетическом полиморфизме матерей русской национальности, являющихся уроженками Центрально-Черноземного региона РФ, включающий выделение ДНК из периферической венозной крови, анализ полиморфных локусов rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9, прогнозируют высокий риск рождения детей с низким ростом при выявлении комбинации генотипов у матери rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA-rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA.A method for predicting the growth of newborns using data on genetic polymorphism of mothers of Russian nationality who are natives of the Central Black Earth region of the Russian Federation, including DNA extraction from peripheral venous blood, analysis of polymorphic loci rs1801394 MTRR - rs1805087 MTR - rs699517 TIMS - rs17577 MMP 9, predicting a high risk of birth children with short stature when a combination of genotypes was identified in the mother rs1801394 MTRR GG - rs1805087 MTR AA-rs699517 TIMS CC - rs17577 MMP 9 AA.
RU2023129291A 2023-11-13 Method for prediction of growth of newborns using data on genetic polymorphism of mothers RU2820498C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2820498C1 true RU2820498C1 (en) 2024-06-04

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672066C1 (en) * 2018-01-09 2018-11-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Смоленский государственный медицинский университет" министерства здравоохранения Российской Федерации Method for predicting the growth rate of young children
RU2786313C1 (en) * 2021-12-17 2022-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for predicting the weight of a newborn taking into account the polymorphic locus of hexokinase 2, differentially expressed in the placenta

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672066C1 (en) * 2018-01-09 2018-11-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Смоленский государственный медицинский университет" министерства здравоохранения Российской Федерации Method for predicting the growth rate of young children
RU2786313C1 (en) * 2021-12-17 2022-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for predicting the weight of a newborn taking into account the polymorphic locus of hexokinase 2, differentially expressed in the placenta

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАБУШКИНА Н.П. и др. Генетическая подразделенность бурятского населения, Генетика, 2014, т. 50, N3, стр. 330-340. *
ЕФРЕМОВА О. А. Изучение роли межлокусных взаимодействий генов фолатного цикла и матриксных металлопротеиназ в формировании задержки роста плода, Научные результаты биомедицинских исследований, 2022, vol. 8, no. 1, pp. 36-55. EFREMOVA O. Maternal polymorphic loci of rs1979277 serine hydroxymethyl transferase and rs1805087 5-methylenetetrahydrofolate are correlated with the development of fetal growth restriction: A case-control study, International Journal of Reproductive BioMedicine, 2022, v. 19, i.12, pp. 1067-1074. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Scheffer et al. Noninvasive fetal blood group genotyping of rhesus D, c, E and of K in alloimmunised pregnant women: evaluation of a 7‐year clinical experience
RU2540928C1 (en) Method for prediction of risk of degree 2-3 chronic placental insufficiency with foetal growth delay syndrome in pregnant women
Zhang et al. Value of noninvasive prenatal testing in the detection of rare fetal autosomal abnormalities
Schmidt et al. Noninvasive fetal RHD genotyping from maternal plasma in an admixed Brazilian population
Xu et al. Multiplex ligation-dependent probe amplification and array comparative genomic hybridization analyses for prenatal diagnosis of cytogenomic abnormalities
RU2820498C1 (en) Method for prediction of growth of newborns using data on genetic polymorphism of mothers
Blomme et al. Routine noninvasive prenatal screening for fetal Rh D in maternal plasma—A 2‐year experience from a single center in Belgium
Moezzi et al. Fetal RHD genotyping using real-time polymerase chain reaction analysis of cell-free fetal DNA in pregnancy of RhD negative women in South of Iran
RU2741861C1 (en) Method for predicting newborn weight in pregnant women with preeclampsia in combination with fetal growth retardation syndrome
RU2818358C1 (en) Method for prediction of newborn&#39;s weight based on genetic data of mothers
RU2557952C1 (en) Method for prediction of newborn&#39;s weight taking into account polymorphic version of 10976 g/afvii locus
Buffet et al. X-linked transient antenatal Bartter syndrome related to MAGED2 gene: Enriching the phenotypic description and pathophysiologic investigation
RU2775436C1 (en) Method for predicting the weight of a newborn, taking into account genetic factors
Moradkhani et al. Mosaic trisomy 16 in a fetus: the complex relationship between phenotype and genetic mechanisms
RU2557944C1 (en) Method of predicting level of arterial pressure in women in late pregnancy
RU2808924C1 (en) Method of predicting risk of developing preeclampsia in pregnant women with fetal growth restriction
Denomme et al. Fetal blood group genotyping
RU2795660C1 (en) Method for predicting the risk of developing preeclampsia in women based on genetic markers
RU2786313C1 (en) Method for predicting the weight of a newborn taking into account the polymorphic locus of hexokinase 2, differentially expressed in the placenta
RU2775435C1 (en) Method for predicting the risk of fetal growth retardation
RU2821559C1 (en) Method for prediction of risk of developing preeclampsia with underlying gestational diabetes mellitus in patients after using assisted reproductive technologies
RU2775432C1 (en) Method for predicting the risk of fetal growth retardation, taking into account epistatic interactions of polymorphic menarche loci
RU2738685C1 (en) Method for prediction of newborn&#39;s weight in pregnant women with pre-eclampsia and a family history of pre-eclampsia
RU2775433C1 (en) Method for predicting the risk of developing preeclampsia based on molecular genetic analysis
RU2770869C1 (en) Method for predicting the risk of developing fetal growth retardation syndrome in women with a burdened family history