Проблемы и достижения в изучении клинико-генетических аспектов муковисцидоза

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Муковисцидоз — частое наследственное аутосомно-рецессивное заболевание, отличающееся выраженной генетической гетерогенностью, связанным с ней клиническим полиморфизмом, тяжёлым течением и прогнозом. Заболевание встречается в мире у представителей различных популяций и этнических групп, с равной частотой среди мужского и женского населения. В основе молекулярного патогенеза заболевания лежат нарушения синтеза, структуры и функции белка трансмембранного регулятора проводимости муковисцидоза (CFTR — от англ. Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), что приводит к различным функциональным нарушениям в работе хлорных каналов. Как следствие этого увеличивается вязкость секретов и развивается экзокринопатия, что приводит к нарушению в работе многих органов и систем. Главная причина развития муковисцидоза — мутация в гене CFTR. Выделяют семь генетических классов мутаций в гене CFTR, они главным образом определяют тяжесть заболевания. Основным критерием в постановке диагноза «муковисцидоз» считают увеличение концентрации ионов хлора в секрете потовых желёз более 60 ммоль/л при постановке потового теста классическим методом по Гибсону–Куку. Исключение составляет мутация в гене CFTR– 3849+10kbC>T, ассоциированная с нормальным или пограничным результатом потовых проб. Долгое время лечение пациентов, страдающих муковисцидозом, было симптоматическим, при этом течение заболевания оставалось тяжёлым и приводило к ранней летальности пациентов. Однако в последние десятилетия современные достижения в области изучения молекулярно-генетических аспектов муковисцидоза позволили совершить научный прорыв в создании патогенетической терапии данного заболевания. Появились новые эффективные препараты, которые способствуют улучшению состояния здоровья пациентов и качества их жизни. Возрастает актуальность изучения молекулярного механизма заболевания для развития персонализированного подхода в лечении муковисцидоза, что является перспективным направлением на пути к обретению здоровья для данной категории пациентов.

Об авторах

Гузель Рамилевна Аюпова

Республиканский медико-генетический центр; Башкирский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: guzel8319@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6175-9764

аспирант, каф. медицинской генетики и фундаментальной медицины; врач-педиатр

Россия, г. Уфа, Россия; г. Уфа, Россия

Илдар Рамилевич Минниахметов

Республиканский медико-генетический центр; Башкирский государственный медицинский университет

Email: minniakhmetov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7045-8215

канд. биол. наук, доц., каф. медицинской генетики и фундаментальной медицины; директор

Россия, г. Уфа, Россия

Рита Игоревна Хусаинова

Республиканский медико-генетический центр; Башкирский государственный медицинский университет

Email: ritakh@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8643-850X

докт. биол. наук, проф., каф. медицинской генетики и фундаментальной медицины; зам. директора по лабораторно-­диагностической работе

Россия, г. Уфа, Россия; г. Уфа, Россия

Список литературы

  1. Zvereff Val V, Faruki Hawazin, Edwards Marcia, Friedman Kenneth J. Cystic fibrosis carrier screening in a North American population. Genet Med. 2014;7:539–546. doi: 10.1038/gim.2013.188.
  2. Капранов Н.И. Муковисцидоз. Современное состояние проблемы. Пульмонология. 2006(приложение):5–11.
  3. Воронкова А.Ю., Амелина Е.Л., Каширская Н.Ю., Кондратьева Е.И. Регистр больных муковисцидозом в Российской Федерации. 2019 год. М.: Медпрактика-М; 2021. 68 с.
  4. Baatallah N, Bitam S, Martin N, Servel N, Costes B, Mekki C, Chevalier B, Pranke I, Simonin J, Girodon E, Hoffmann B, Mornon JP, Callebaut I, Sermet-Gaudelus I, Fanen P, Edelman A, Hinzpeter A. Cis variants identified in F508del complex alleles modulate CFTR channel rescue by small molecules. Hum Mutat. 2018;39(4):506–514. doi: 10.1002/humu.23389.
  5. Southern KW, Patel S, Sinha IP, Nevitt SJ. Correctors (specific therapies for class II CFTR mutations) for cystic fibrosis. Cochrane Database Syst Rev. 2018;8(8):CD010966. doi: 10.1002/14651858.CD010966.pub2.
  6. Hong-Xia Wu, Min Zhu, Xiao-Feng Xiong, Jia Wei, Kai-Quan Zhuo, De-Yun Cheng. Efficacy and safety of CFTR corrector and potentiator combination therapy in patients with cystic fibrosis for the F508del-CFTR homozygous mutation: A systematic review and meta-analsis. Adv Ther. 2019;36(2):451–461. doi: 10.1007/s12325-018-0860-4.
  7. Wainwright CE, Elborn JS, Ramsey BW, Marigowda G, Xiaohong H, Cipolli M, Colombo C, Davies JC, De Boeck K, Flume PA, Konstan MW, McColley SA, -McCoy K, McKone EF, Munck A, Ratjen F, Rowe SM, Waltz D, Boyle MP, TRAFFIC Study Group; TRANSPORT Study Group. Lumacaftor-ivacaftor in patients with cystic fibrosis homozygous for Phe508del CFTR. N Engl J Med. 2015;373(3):220–231. doi: 10.1056/NEJMoa1409547.
  8. James Littlewood OBE. The history of cystic fibrosis by Dr. James Littlewood O.B.E. 2018. http://www.cfmedicine.com/history (access date: 20.02.2018).
  9. Andersen DH. Cystic fibrosis of the pancreas and its relation to celiac disease: a clinical and pathological study. Am J Dis Child. 1938;56(2):344–399. doi: 10.1001/archpedi.1938.01980140114013.
  10. Hunter MJ, Treharne KJ, Winter AK, Cassidy DM, Land S, Mehta A. Expression of wild-type CFTR suppres¬ses NF-κB-Driven inflammatory signaling. PLoS ONE. 2010;5(7):e11598. doi: 10.1371/journal.pone.0011598.
  11. Stollar F, Adde FV, Cunha MT, Leone C, Rodrigues JC. Shwachman–Kulczycki score still useful to monitor cystic fibrosis severity. Clinics (Sao Paulo). 2011;66(6):979–983. doi: 10.1590/s1807-59322011000600010.
  12. Hoiby N, Flensborg EW, Beck B, Friis B, Jacobsen SV, Jacobsen L. Pseudomonas Aeruginosa infection in cystic fibrosis. Diagnostic and prognostic significance of Pseudomonas Aeruginosa precipitins determined by means of crossed immunoelectrophoresis. Scand J Respir Dis. 1977;58(2):65-79. PMID: 404701.
  13. Ramsey BW, Pepe MS, Quan JM, Otto KL, Montgomery AB, Williams-Warren J, Vasiljev KM, Boro¬witz D, Bowman CM, Marshall BC, Marshall S, Smith AL. Intermittent administration of inhaled tobramycin in patients with cystic fibrosis. Cystic Fibrosis Inhaled Tobramycin Study Group. N Engl J Med. 1999;340(1):23–30. doi: 10.1056/NEJM199901073400104.
  14. Matthews LW, Doershuk CF, Wise M, Eddy G, Nudelman H, Spector S. A therapeutic regimen for patients with cystic fibrosis. J Pediatr. 1964;65:558–575. doi: 10.1016/s0022-3476(64)80290-0.
  15. Kraemer R, Rüdeberg A, Hadorn B, Rossi E. Relative underweight in cystic fibrosis and its prognostic value. Acta Paediatr Scand. 1978;67(1):33–37. doi: 10.1111/j.1651-2227.1978.tb16273.x.
  16. Pearson H. Human genetics: One gene, twenty years. Nature. 2009;460(7252):164–169. doi: 10.1038/460164a.
  17. Голубцова О.И., Красовский С.А., Павлов П.И., Поляков А.В., Степанова А.А., Усачёва М.В. Особенности муковисцидоза у пациентов, жителей Чувашской Республики. Пульмонология. 2013;(3):80–88. doi: 10.18093/0869-0189-2013-0-3-80-88.
  18. Капранов Н.И., Каширская Н.Ю. Муковисцидоз. М.: Медпрактика-М; 2014. 672 с.
  19. Капранов Н.И., Каширская Н.Ю., Ашерова И.К., Кондратьева Е.И., Шерман В.Д. Исторические и современные аспекты муковисцидоза в России. Педиатрическая фармакология. 2013;10(6):53–60. doi: 10.15690/pf.v10i6.896.
  20. Кондратьева Е.И., Каширская Н.Ю., Капранов Н.И. Национальный консенсус «Муковисцидоз: определение, диагностические критерии, терапия». М.: Боргес; 2016. 205 с.
  21. Кистозный фиброз (муковисцидоз). Клинические рекомендации. 2021. rekomendatsii-kistoznyj-fibroz-mukovistsidoz-2020.html (дата обращения: 13.10.2021).
  22. Fajac I, Wainwright CE. New treatments targeting the basic defects in cystic fibrosis. Presse Med. 2017;46(6 Pt 2):e165–e175. doi: 10.1016/j.lpm.2017.01.024.
  23. Кондратьева Е.И., Амелина Е.Л., Чернуха М.Ю., Шерман В.Д., Красовский С.А., Каширская Н.Ю., Симонова О.И., Авдеев С.Н., Намазова-Баранова Л.С., Гембицкая Т.Е., Куцев С.И. Обзор клинических рекомендаций «Кистозный фиброз (муковисцидоз)» 2020. Пульмонология. 2021;31(2):135–146. doi: 10.18093/0869-0189-2021-31-2-135-146.
  24. Crossley JR, Elliott RB, Smith PA. Dried blood spot screening for cystic fibrosis in the newborn. Lancet. 1979;313(8114):472–474. doi: 10.1016/s0140-6736(79)90825-0.
  25. Castellani C, Southern KW, Brownlee K, Dan¬kert Roelse J, Duff A, Farrell M, Mehta A, Munck A, Pollitt R, Sermet-Gaudelus I, Wilcken B, Ballmann M, Corbetta C, de Monestrol I, Farrell P, Feilcke M, Férec C, Gartner S, Gaskin K, Hammermann J, Kashirskaya N, Loeber G, Macek MJr, Mehta G, Reiman A, Rizzotti P, Sammon A, Sands D, Smyth A, Sommerburg O, Torresani T, Travert G, Vernooij A, Elborn S. European best practice guidelines for cystic fibrosis neonatal screening. J Cyst Fibros. 2009;8(3):153–173. doi: 10.1016/j.jcf.2009.01.004.
  26. Толстова В.Д., Каширская Н.Ю., Капранов Н.И. Массовый скрининг новорождённых на муковисцидоз в России. Фарматека. 2008;(1):38–44.
  27. Cheillan D, Vercherat M, Chevalier-Porst F, Charcosset M, Rolland MO, Dorche C. False-positive results in neonatal screening for cystic fibrosis based on a three-stage protocol (IRT/DNA/IRT): should we adjust IRT cut-off to ethnic origin? J Inherit Metab Disease. 2005;28:813–818. doi: 10.1007/s10545-005-0067-0.
  28. Капранов Н.И., Каширская Н.Ю. Муковисцидоз. Современные достижения и актуальные проблемы. Методические рекомендации. Издание 3-е, переработанное и дополненное. М.: ООО «4ТЕ Арт»; 2008. 124 с. .
  29. Giusti R. New York State Cystic Fibrosis Newborn Screening Consortium. Elevated IRT levels in African — American infants: implications for newborn screening in an ethnically diverse population. Pediatr Pulmonol. 2008;43:638–641. doi: 10.1002/ppul.20824.
  30. Амелина Е.Л., Ефремова А.С., Мельяновская Ю.Л., Булатенко Н.В., Бухарова Т.Б., Каширская Н.Ю., Красовский С.А., Гольдштейн Д.В. Использование функциональных тестов для оценки остаточной активности канала CFTR и индивидуального подбора эффективных CFTR-модуляторов для лечения пациентов с муковисцидозом с «мягким» и «тяжёлым» генетическими вариантами. Пульмонология. 2021;31(2):167–177. doi: 10.18093/0869-0189-2021-31-2-167-177.
  31. Ефремова А.С., Мельяновская Ю.Л., Булатенко Н.В., Одинаева Н.Д., Орлов А.В., Пашкевич А.А., Адян Т.А., Кондратьева Е.И. Описание редких аллелей гена CFTR при муковисцидозе с помощью функциональных тестов и форсколинового теста на ректальных органоидах. Пульмонология. 2021;31(2):178–188. doi: 10.18093/0869-0189-2021-31-2-178-188.
  32. Куцев С.И., Ижевская В.Л., Кондратьева Е.И. Таргетная терапия при муковисцидозе. Пульмонология. 2021;31(2):226–236. doi: 10.18093/0869-0189-2021-31-2-226-236.
  33. Jungas T, Motta I, Duffieux F, Fanen P, Stoven V, Ojcius DM. Glutathione levels and BAX activation during apoptosis due to oxidative stress in cells expressing wild-type and mutant cystic fibrosis transmembrane conductance regulator. J Biol Chem. 2002;277(31):27912–27918. doi: 10.1074/jbc.M110288200.
  34. Kogan I, Ramjeesingh M, Li C, Kidd JF, Wang Y, Leslie EM, Cole SPC, Bear CE. CFTR directly mediates nucleotide-regulated glutathione flux. EMBO J. 2003;22(9):1981–1989. doi: 10.1093/emboj/cdg194.
  35. Castellani C, Cuppens H, Macek MJr, Cassiman JJ, Kerem E, Durie P. Consensus on the use and interpretation of cystic fibrosis muttion analysis in clinical practice. J Cyst Fibros. 2008;7(3):179–196. doi: 10.1016/j.jcf.2008.03.009.
  36. Petrova NV, Kashirskaya NY, Krasovskiy SA, Amelina EL, Kondratyeva EI, Marakhonov AV, Vasilyeva TA, Voronkova AY, Sherman VD, Ginter EK, Kutsev SI, Zinchenko RA. Clinical presentation of the c.3844T>C (p.Trp1282Arg, W1282R) variant in Russian cystic fibrosis patients. Genes. 2020;11(10):1137. doi: 10.3390/genes11101137.
  37. Castellani C, Cuppens H, Macek MJr, Cassiman JJ, Kerem E, Durie P, Tullis E, Assael BM, Bombieri C, Brown A, Casals T, Claustres M, Cutting GR, Dequeker E, Dodgel J, Doullm I, Farrell P, Ferec C, Girodon E, Johannesson M, Kerem B, Knowles M, Munckt A, Pignatti PF, Radojkovic D, Rizzotti P, Schwarz M, Stuhrmann M, Tzetis M, Zielenski J, Elborn JS. Consensus on the use and interpretation of cystic fibrosis muttion ana¬lysis in clinical practice. J Cyst Fibros. 2008;7(3):179–196. doi: 10.1016/j.jcf.2008.03.009.
  38. Brennan M-L, Schrijver I. A review of associated phenotypes, use of molecular diagnostic approaches, genetic characteristics, progress, and dilemmas. J Mol Diagn. 2016;18(1):3–14. doi: 10.1016/j.jmoldx.2015.06.010.
  39. Смирнихина С.А., Лавров А.В. Генная терапия наследственных заболеваний с помощью технологии CRISPR/Cas9 in vivo. Медицинская генетика. 2016;15(9):3–11.
  40. Van Goor F, Hadida S, Grootenhuis PD, Burton B, Cao D, Neuberger T, Turnbull A, Singh A, Joubran J, Hazlewood A, Zhou J, McCartney J, Arumugam V, Decker C, Yang J, Young C, Olson ER, Wine JJ, Frizzell RA, Ashlock M, Negulescu P. Rescue of CF airway epithelial cell function in vitro by a CFTR potentiator, VX-770. Proc Natl Acad Sci USA. 2009;106(44):18825–18830. doi: 10.1073/pnas.0904709106.
  41. Taylor-Cousar JL, Munck A, McKone EF, van der Ent CK, Moeller A, Simard C, Wang LT, Ingenito EP, ¬McKee C, Lu Y, Lekstrom-Himes J, Elborn JS. Tezacaftor-Ivacaftor in patients with cystic fibrosis homozygous for Phe508del. N Engl J Med. 2017;377(21):2013–2023. doi: 10.1056/NEJMoa1709846.
  42. Flume PA, Liou TG, Borowitz DS, Li H, Yen K, Ordoñez CL, Geller DE, VX 08-770-104 Study Group. Ivacaftor in subjects with cystic fibrosis who are homozygous for the F508del-CFTR mutation. Chest. 2012;142(3):718–724. doi: 10.1378/chest.11-2672.
  43. Richards S, Aziz N, Bale S, Bick D, Das S, Gastier-Foster J, Grody WW, Hegde M, Lyon E, Spector E, Voelkerding K, Rehm HL, the ACMG Laboratory Quality Assurance Committee. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus re¬commendation of the American College of Medical Gene¬tics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Genet Med. 2015;17(5):405–424. doi: 10.1038/gim.2015.30.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© 2022 Эко-Вектор



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».