Анализ генов, ассоциированных с ретинобластомой, с помощью методов анализа биоинформатики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование: ретинобластома — распространённая неоплазия, поражающая орган зрения у детей раннего возраста. Смертность составляет около 15%. В 91% случаев требуется хирургическое вмешательство и энукуляция, что существенно снижает качество жизни пациента. Ранняя диагностика заболевания может помочь скорректировать подходы к лечению ретинобластомы, существенно повысить шансы сохранения зрения. Это важно с учётом того, что около 95% случаев ретинобластомы диагностируются до 5 лет. В данной работе с помощью биоинформатических методов проводится комплексный анализ закономерностей и связей между генами, ассоциированными с ретинобластомой, который в дальнейшем может стать основой молекулярно-генетического тестирования для диагностики данной онкологии.

Цель: комплексный анализ генов и их продуктов, ассоциированных с ретинобластомой, для выявления закономерностей развития онкологии.

Методы:

  1. Получение и сортировка списка генов с помощью баз данных OMIM и СOSMIC (https://omim.org/; https://cancer.sanger.ac.uk/cosmic).
  2. Расчёт категорий генных онтологий с помощью сервисов DAVID и PANTHER (https://david.ncifcrf.gov/; http://pantherdb.org/).
  3. Реконструкции генной сети с помощью сервиса GeneMANIA (https://genemania.org/).
  4. Анализ трёхмерной структуры белков с помощью с базы данных PDB (RCSB) (https://www.rcsb.org/).

Результаты: в результате работы с базой данных OMIM после сортировки списка генов, ассоциированных с ретинобластомой, был получен список, состоящий из 139 элементов. После сортировки и сравнения с результатами аналогичного запроса в базе данных COSMIC были выделены ключевые гены, ассоциированные с развитием ретинобластомы: RB1, KRAS, SYK, MYCN и BCOR. Полученный список был проанализирован на предмет категорий генных онтологий с помощью сервисов DAVID и PATHER. Наиболее значимыми категориями для генов ретинобластомы стали регуляторы клеточного цикла, в частности регуляторы перехода из фазы G в S, а также регуляторы транскрипции с промотора РНК-полимеразы II. Анализ структуры генной сети для генов ретинобластомы, проведённый с помощью сервиса GeneMANIA, показал существование плотных, связных кластеров генов, в центре которых гены-регуляторы клеточного цикла и транскрипции. С помощью базы данных PDB (RCSB) были получены трёхмерные структуры продуктов экспрессии ключевых генов.

Заключение: для совершенствования системы мониторинга ретинобластомы требуется разработка молекулярно-генетического тестирования ретинобластомы на активность экспрессии ассоциированных генов и их продуктов в пренатальном и (или) постнатальном периоде. Результаты работы могут послужить входными данными для разработки данного тестирования.

Об авторах

Кирилл Юрьевич Климов

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова

Автор, ответственный за переписку.
Email: klikli549@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-7334-0409
Россия, Москва

Список литературы

  1. Pandey A.N. Retinoblastoma: An overview // Saudi Journal of Ophthalmology. 2014. Vol. 28, N 4. P. 310–315. doi: 10.1016/j.sjopt.2013.11.001
  2. Roy S.R., Kaliki S. Retinoblastoma: A Major Review // Mymensingh Med J. 2021. Vol. 30, N 3. P. 881–895.
  3. Linn Murphree A. Intraocular retinoblastoma: the case for a new group classification // Ophthalmol Clin North Am. 2005. Vol. 18, N 1. P. 41–53, viii. doi: 10.1016/j.ohc.2004
  4. NM8: The updated TNM classification for retinoblastoma // Community Eye Health. 2018. Vol. 31, N 101. P. 34.
  5. Leclerc R., Olin J. An Overview of Retinoblastoma and Enucleation in Pediatric Patients // AORN J. 2020. Vol. 111, N 1. P. 69–79. doi: 10.1002/aorn.12896
  6. Jiménez I., Frouin É., Chicard M., et al. Molecular diagnosis of retinoblastoma by circulating tumor DNA analysis // Eur J Cancer. 2021. Vol. 154. P. 277–287. doi: 10.1016/j.ejca.2021.05.039
  7. Cruz-Gálvez C.C., Ordaz-Favila J.C., Villar-Calvo V.M., Cancino-Marentes M.E., Bosch-Canto V. Retinoblastoma: Review and new insights // Front Oncol. 2022. Vol. 12. P. 963780. doi: 10.3389/fonc.2022.963780
  8. Tomar S., Sethi R., Sundar G., et al. Mutation spectrum of RB1 mutations in retinoblastoma cases from Singapore with implications for genetic management and counselling // PLoS One. 2017. Vol. 12, N 6. P. e0178776. doi: 10.1371/journal.pone.0178776
  9. Berry J.L., Xu L., Kooi I., et al. Genomic cfDNA Analysis of Aqueous Humor in Retinoblastoma Predicts Eye Salvage: The Surrogate Tumor Biopsy for Retinoblastoma // Mol Cancer Res. 2018. Vol. 16, N 11. P. 1701–1712. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-18-0369
  10. Yang M., Wei W. Long non-coding RNAs in retinoblastoma // Pathol Res Pract. 2019. Vol. 215, N 8. P. 152435. doi: 10.1016/j.prp.2019.152435
  11. Ancona-Lezama D., Dalvin L.A., Shields C.L. Modern treatment of retinoblastoma: A 2020 review // Indian J Ophthalmol. 2020. Vol. 68, N 11. P. 2356–2365. doi: 10.4103/ijo.IJO_721_20
  12. Major A., Cox S.M., Volchenboum S.L. Using big data in pediatric oncology: Current applications and future directions // Semin Oncol. 2020. Vol. 47, N 1. P. 56–64. doi: 10.1053/j.seminoncol.2020.02.006
  13. Rodriguez-Galindo C., Orbach D.B., VanderVeen D. Retinoblastoma // Pediatr Clin North Am. 2015. Vol. 62, N 1. P. 201–223. doi: 10.1016/j.pcl.2014.09.014
  14. NCI Cancer Research Data Commons. CBIIT [Internet]. Дата обращения: 20.02.2023. Доступ по ссылке: https://datascience.cancer.gov/data-commons.
  15. Rao R., Honavar S.G. Retinoblastoma // The Indian Journal of Pediatrics. 2017. Vol. 84, N 12. P. 937–944.
  16. Nichols K.E., Walther S., Chao E., Shields C., Ganguly A. Recent advances in retinoblastoma genetic research // Curr Opin Ophthalmol. 2009. Vol. 20, N 5. P. 351–355. doi: 10.1097/ICU.0b013e32832f7f25
  17. Roohollahi K., de Jong Y., van Mil S.E., et al. High-Level MYCN-Amplified RB1-Proficient Retinoblastoma Tumors Retain Distinct Molecular Signatures // Ophthalmol Sci. 2022;2(3):100188. doi: 10.1016/j.xops.2022.100188
  18. Westermark U.K., Wilhelm M., Frenzel A., Henriksson M.A. The MYCN oncogene and differentiation in neuroblastoma // Semin Cancer Biol. 2011. Vol. 21, N 4. P. 256–266. doi: 10.1016/j.semcancer.2011.08.001
  19. Shields C.L., Lally S.E., Leahey A.M., et al. Targeted retinoblastoma management: when to use intravenous, intra-arterial, periocular, and intravitreal chemotherapy // Curr Opin Ophthalmol. 2014. Vol. 25, N 5. P. 374–385. doi: 10.1097/ICU.0000000000000091
  20. Dalvin L.A., Ancona-Lezama D., Lucio-Alvarez J.A., et al. Ophthalmic Vascular Events after Primary Unilateral Intra-arterial Chemotherapy for Retinoblastoma in Early and Recent Eras // Ophthalmology. 2018;125(11):1803–1811. doi: 10.1016/j.ophtha.2018.05.013.
  21. Dimaras H., Corson T.W., Cobrinik D., et al. Retinoblastoma // Nat Rev Dis Primers. 2015. Vol. 1. P. 15021. doi: 10.1038/nrdp.2015.21

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».