RU2729360C1 - Method of analyzing terminal mutations in brca1, brca2, atm and palb2 genes using multiplex pcr and subsequent hybridisation with an oligonucleotide biological microchip (biochip) - Google Patents

Method of analyzing terminal mutations in brca1, brca2, atm and palb2 genes using multiplex pcr and subsequent hybridisation with an oligonucleotide biological microchip (biochip) Download PDF

Info

Publication number
RU2729360C1
RU2729360C1 RU2020107166A RU2020107166A RU2729360C1 RU 2729360 C1 RU2729360 C1 RU 2729360C1 RU 2020107166 A RU2020107166 A RU 2020107166A RU 2020107166 A RU2020107166 A RU 2020107166A RU 2729360 C1 RU2729360 C1 RU 2729360C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
brca1
brca2
mutations
atm
palb2
Prior art date
Application number
RU2020107166A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2729360C9 (en
Inventor
Сергей Алексеевич Тюляндин
Марина Александровна Емельянова
Илья Анатольевич Покатаев
Денис Олегович Фесенко
Иван Сергеевич Абрамов
Дарья Александровна Хомич
Александр Сергеевич Заседателев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина" Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина" Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина" Минздрава России)
Priority to RU2020107166A priority Critical patent/RU2729360C9/en
Publication of RU2729360C1 publication Critical patent/RU2729360C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729360C9 publication Critical patent/RU2729360C9/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: present invention relates to biotechnology and represents a method for determining terminal mutations in BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes, using multiplex PCR technology and subsequent hybridisation with an oligonucleotide biological microchip (biochip). Invention enables determination of 23 terminal mutations: in gene BRCA2 (NM_000059.3): c.752_753insAG (p.T251fs), c. 1010_1011insTG (p.Asn337fs), c.2808_2811delACAA (p.Ala938Profs), c.5286T>G (p.Tyr1762Ter), c.5586delG (p.Val1862fs), 5722_5723delCT (p.Leu1908Argfs), c.5946delT (p.Ser1982Argfs), C.6070C>T (p.Gln2024Ter), c.6298C>T (p.Gln2100Ter), c.7879A>T (p.Ile2627Phe), c.6997_6998insT (p.Pro2334Thrfs); in gene ATM(NM_000051.3): c.5932G>T (p.Glu1978Ter); in gene PALB2 (NM_024675.3): c.172_175delTTGT (p.Gln60Argfs), 509_510delGA (p.R170Ilefs); in gene BRCA1 (NM_007294.3): c.68_69delAG (p.Glu23Valfs), c.181T>G (p.Cys61Gly), c.5266dup (p.Gln1756Profs*74), c.3700_3704delGTAAA (p.Val1234Glnfs), c.3756_3759delGTCT (p.Ser1253Argfs), c.4035delA (p.Glu1346Lysfs), c.5161C>T (p.Gln1721Ter), c.5251C>T (p.Arg1751Ter), c.1961delA (p.Lys654Serfs). Diagnosis of mutations enables to establish with certain probability of effectiveness and feasibility of treating patients with platinum preparations and PARB-inhibitors.
EFFECT: invention allows performing analysis in a short time and with little material costs.
3 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Способ анализа терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2 с использованием мультиплексной ПЦР и последующей гибридизацией с олигонуклеотидным биологическим микрочипом (биочипом).A method for analyzing terminal mutations in genes BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 using multiplex PCR and subsequent hybridization with an oligonucleotide biological microchip (biochip).

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Изобретение относится к области генетики, молекулярной биологии и медицины и обеспечивает способ идентификации с помощью мультиплексной ПЦР и последующей гибридизацией с олигонуклеотидным биологическим микрочипом (биочипом) терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2, влияющих на чувствительности рака поджелудочной железы к терапии препаратами платины и PARB-ингибиторам.The invention relates to the field of genetics, molecular biology and medicine and provides a method for identification using multiplex PCR and subsequent hybridization with an oligonucleotide biological microchip (biochip) terminal mutations in the genes BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2, affecting the sensitivity of pancreatic cancer to therapy with platinum drugs and PARB inhibitors.

Уровень техникиState of the art

Известно большое количество способов определения терминальных мутаций, в которых используются различные инструменты для анализа уникальной нуклеотидной последовательности ДНК человека. Условно среди них можно выделить шесть групп:A large number of methods for determining terminal mutations are known, which use various tools to analyze the unique nucleotide sequence of human DNA. Conventionally, there are six groups among them:

Figure 00000001
Ферментативные методы:
Figure 00000001
Enzymatic methods:

анализ полиморфизма длин амплифицированных фрагментов (AFLP);analysis of amplified fragment length polymorphism (AFLP);

анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (RFLP);restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis;

расщепление клевазой (CFLP);cleavage cleavage (CFLP);

расщепление резольвазой (EMD);cleavage by resolvase (EMD);

анализ, основанный на лигазной реакции (LDR, LCR);analysis based on ligase reaction (LDR, LCR);

ПЦР с прямой терминацией синтеза (DT-PCR);Direct synthesis termination PCR (DT-PCR);

аллель-специфическая ПЦР (AS-PCR, PCR-SSP);allele-specific PCR (AS-PCR, PCR-SSP);

ПЦР в реальном времени с использованием TaqMan проб;Real-time PCR using TaqMan probes;

секвенирование по Сенгеру;Sanger sequencing;

высокопроизводительное секвенирование (NGS).high throughput sequencing (NGS).

Figure 00000002
Химические методы:
Figure 00000002
Chemical methods:

химическое расщепление гетеродуплексов;chemical cleavage of heteroduplexes;

химическое лигирование.chemical ligation.

Figure 00000003
Методы, основанные на различной электрофоретической подвижности полиморфных участков ДНК:
Figure 00000003
Methods based on different electrophoretic mobility of polymorphic DNA regions:

анализ конформации одноцепочечных фрагментов (SSCP);analysis of the conformation of single-stranded fragments (SSCP);

гетеродуплексный анализ (НА);heteroduplex analysis (HA);

конформационно-чувствительный гель-электрофорез (CSGE);conformation sensitive gel electrophoresis (CSGE);

разделение продуктов амплификации посредством капиллярного электрофореза.separation of amplification products by capillary electrophoresis.

Figure 00000004
Детекция на твердой фазе:
Figure 00000004
Solid phase detection:

гибридизация на олигонуклеотидных матрицах;hybridization on oligonucleotide templates;

оптико-волоконный ДНК-гибридизационный анализ;fiber-optic DNA hybridization analysis;

элонгация иммобилизованных праймеров (минисеквенирование);elongation of immobilized primers (minisequencing);

пиросеквенирование.pyrosequencing.

Figure 00000005
Хроматографические методы:
Figure 00000005
Chromatographic methods:

высокоэффективная жидкостная хроматография (HPLC);high performance liquid chromatography (HPLC);

денатурирующая высокоэффективная жидкостная хроматография (DHPLC).denaturing high performance liquid chromatography (DHPLC).

Figure 00000006
Физические методы:
Figure 00000006
Physical methods:

масс-спектрометрия;mass spectrometry;

резонансное тушение флуоресценции (FRET)resonant fluorescence quenching (FRET)

люминесценция, зависящая от локального окружения;luminescence, depending on the local environment;

анализ кривых плавления высокого разрешения (HRM).analysis of high resolution melting curves (HRM).

Наиболее распространенными из представленных методов являются:The most common methods presented are:

1. Секвенирование по Сенгеру1. Sanger sequencing

Hereditary pancreatic cancer: a retrospective single-center study of 5143 Italian families with history of BRCA-related malignancies / A. Toss, M. Venturelli, E. Molinaro [et al.] // Cancers (Basel). - 2019. - Vol. 11(2). - pii: E193. doi: 10.3390/cancers11020193.Hereditary pancreatic cancer: a retrospective single-center study of 5143 Italian families with history of BRCA-related malignancies / A. Toss, M. Venturelli, E. Molinaro [et al.] // Cancers (Basel). - 2019. - Vol. 11 (2). - pii: E193. doi: 10.3390 / cancers11020193.

Screening for common mutations in BRCA1 and BRCA2 genes: interest in genetic testing of Tunisian families with breast and/or ovarian cancer / A. Fourati, M.M. Louchez, J. Fournier, [et al.] // Bulletin du Cancer. - 2014. - Vol. 101(11). - E. 36-40. doi: 10.1684/bdc.2014.2049.Screening for common mutations in BRCA1 and BRCA2 genes: interest in genetic testing of Tunisian families with breast and / or ovarian cancer / A. Fourati, M.M. Louchez, J. Fournier, [et al.] // Bulletin du Cancer. - 2014. - Vol. 101 (11). - E. 36-40. doi: 10.1684 / bdc.2014.2049.

Identification of BRCA1/2 founder mutations in Southern Chinese breast cancer patients using gene sequencing and high resolution DNA melting analysis / A. Kwong, E.K. Ng, C.L. Wong [et al.] // PLoS One. - 2012. - Vol. 7(9). - e43994. doi: 10.1371/journal.pone.0043994.Identification of BRCA1 / 2 founder mutations in Southern Chinese breast cancer patients using gene sequencing and high resolution DNA melting analysis / A. Kwong, E.K. Ng, C.L. Wong [et al.] // PLoS One. - 2012. - Vol. 7 (9). - e43994. doi: 10.1371 / journal.pone.0043994.

Germline mutations in the PALB2 gene are population specific and occur with low frequencies in familial breast cancer / H. Hellebrand, C. Sutter, E. Honisch [et al.] // Human Mutation. - 2011. -Vol. 32(6). - E. 2176-88. doi: 10.1002/humu.21478.Germline mutations in the PALB2 gene are population specific and occur with low frequencies in familial breast cancer / H. Hellebrand, C. Sutter, E. Honisch [et al.] // Human Mutation. - 2011. -Vol. 32 (6). - E. 2176-88. doi: 10.1002 / humu.21478.

PALB2 mutations in European familial pancreatic cancer families / E.P. Slater, P. Langer, E. Niemczyk [et al.] // Clinical Genetics. - 2010. - Vol. 78(5). - P. 490-494. doi: 10.1111/j.1399-0004.2010.01425.x.PALB2 mutations in European familial pancreatic cancer families / E.P. Slater, P. Langer, E. Niemczyk [et al.] // Clinical Genetics. - 2010. - Vol. 78 (5). - P. 490-494. doi: 10.1111 / j.1399-0004.2010.01425.x.

Contribution of inherited mutations in the BRCA2-interacting protein PALB2 to familial breast cancer / S. Casadei, B.M. Norquist, T. Walsh [et al.] // Cancer Research. - 2011. - Vol. 71(6). - P. 2222-2229. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-10-3958.Contribution of inherited mutations in the BRCA2-interacting protein PALB2 to familial breast cancer / S. Casadei, B.M. Norquist, T. Walsh [et al.] // Cancer Research. - 2011. - Vol. 71 (6). - P. 2222-2229. doi: 10.1158 / 0008-5472.CAN-10-3958.

A novel germline PALB2 deletion in Polish breast and ovarian cancer patients / A. Dansonka-Mieszkowska, A. Kluska, J. Moes [et al.] // BMC Medical Genetics. - 2010. - Vol. 11. - 20. doi: 10.1186/1471-2350-11-20.A novel germline PALB2 deletion in Polish breast and ovarian cancer patients / A. Dansonka-Mieszkowska, A. Kluska, J. Moes [et al.] // BMC Medical Genetics. - 2010. - Vol. 11. - 20.doi: 10.1186 / 1471-2350-11-20.

2. Анализ конформации одноцепочечных фрагментов ДНК (SSCP)2. Analysis of the conformation of single-stranded DNA fragments (SSCP)

A comparison of BRCA1 mutation analysis by direct sequencing, SSCP and DHPLC / E. Gross, N. Arnold, J. Goette, [et al] // Human Genetics. - 1999. - Vol. 105(1-2). - P. 72-78.A comparison of BRCA1 mutation analysis by direct sequencing, SSCP and DHPLC / E. Gross, N. Arnold, J. Goette, [et al] // Human Genetics. - 1999. - Vol. 105 (1-2). - P. 72-78.

A novel germline PALB2 deletion in Polish breast and ovarian cancer patients / A. Dansonka-Mieszkowska, A. Kluska, J. Moes [et al.] // BMC Medical Genetics. - 2010. - Vol. 11. - 20. doi: 10.1186/1471-2350-11-20.A novel germline PALB2 deletion in Polish breast and ovarian cancer patients / A. Dansonka-Mieszkowska, A. Kluska, J. Moes [et al.] // BMC Medical Genetics. - 2010. - Vol. 11. - 20.doi: 10.1186 / 1471-2350-11-20.

New mutations, polymorphisms, and rare variants in the ATM gene detected by a novel SSCP strategy / S.

Figure 00000007
, S. Sheikhavandi, M. Telatar [et al.] / Human Mutation. - 1999. - Vol. 14(2). - P. 156-162.New mutations, polymorphisms, and rare variants in the ATM gene detected by a novel SSCP strategy / S.
Figure 00000007
, S. Sheikhavandi, M. Telatar [et al.] / Human Mutation. - 1999. - Vol. 14 (2). - P. 156-162.

3. Аллель-специфичная ПЦР (AS-PCR)3. Allele-specific PCR (AS-PCR)

Identification of a recurrent BRCA1 mutation in two breast/ovarian cancer predisposition families with distinct phenotypes, by using allele-specific multiplex-PCR / L. Negura, E. Carasevici, A. Negura [et al.] // Revista Romana de Medicina de Laborator. - 2010. - Vol. 18. - P. 53-61.Identification of a recurrent BRCA1 mutation in two breast / ovarian cancer predisposition families with distinct phenotypes, by using allele-specific multiplex-PCR / L. Negura, E. Carasevici, A. Negura [et al.] // Revista Romana de Medicina de Laborator. - 2010. - Vol. 18. - P. 53-61.

Germ-line BRCA1 mutations in Jewish and non-Jewish women with early-onset breast cancer / M.G. FitzGerald, D.J. MacDonald, M. Kramer [et al.] // The New England Journal of Medicine. - 1996. - Vol. 334(3). - P. 143-149.Germ-line BRCA1 mutations in Jewish and non-Jewish women with early-onset breast cancer / M.G. FitzGerald, D.J. MacDonald, M. Kramer [et al.] // The New England Journal of Medicine. - 1996. - Vol. 334 (3). - P. 143-149.

Simple and rapid detection of BRCA1 and BRCA2 mutations by multiplex mutagenically separated PCR / P.C. Chan, B.Y. Wong, H. Ozcelik, D.E. Cole // Clinical Chemistry. - 1999. - Vol. 45(8 Pt 1). - P. 1285-1287.Simple and rapid detection of BRCA1 and BRCA2 mutations by multiplex mutagenically separated PCR / P.C. Chan, B.Y. Wong, H. Ozcelik, D.E. Cole // Clinical Chemistry. - 1999. - Vol. 45 (8 Pt 1). - P. 1285-1287.

4. Сравнительная геномная гибридизация4. Comparative genomic hybridization

Comparative genomic hybridization profiles in human BRCA1 and BRCA2 breast tumors highlight differential sets of genomic aberrations / E.H. van Beers, T. van Welsem, L.F. Wessels [et al.] // Cancer Research. - 2005. - Vol. 65(3). - P. 822-827.Comparative genomic hybridization profiles in human BRCA1 and BRCA2 breast tumors highlight differential sets of genomic aberrations / E.H. van Beers, T. van Welsem, L.F. Wessels [et al.] // Cancer Research. - 2005. - Vol. 65 (3). - P. 822-827.

5. Анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (RFLP)5. Analysis of restriction fragment length polymorphism (RFLP)

BRCA1/2 mutation screening in high-risk breast/ovarian cancer families and sporadic cancer patient surveilling for hidden high-risk families / D. Berzina, M. Nakazawa-Miklasevica, J. Zestkova [et al.] // BMC Medical Genetics. - 2013. - Vol. 14. - 61. doi: 10.1186/1471-2350-14-61.BRCA1 / 2 mutation screening in high-risk breast / ovarian cancer families and sporadic cancer patient surveilling for hidden high-risk families / D. Berzina, M. Nakazawa-Miklasevica, J. Zestkova [et al.] // BMC Medical Genetics. - 2013. - Vol. 14.-61.doi: 10.1186 / 1471-2350-14-61.

Allelic variants of breast cancer susceptibility genes PALB2 and RECQL in the Latvian population / P. Hilz, R. Heinrihsone, L.A. Patzold [et al.] // Hereditary Cancer in Clinical Practice.-2019. - Vol. 17. - 17. doi: 10.1186/s13053-019-0116-6.Allelic variants of breast cancer susceptibility genes PALB2 and RECQL in the Latvian population / P. Hilz, R. Heinrihsone, L.A. Patzold [et al.] // Hereditary Cancer in Clinical Practice.-2019. - Vol. 17. - 17.doi: 10.1186 / s13053-019-0116-6.

6. Конформационно-чувствительный гель-электрофорез (CSGE)6. Conformation-sensitive gel electrophoresis (CSGE)

Detection of BRCA1 and BRCA2 mutations in breast cancer families by a comprehensive two-stage screening procedure / E. Spitzer, M.R. Abbaszadegan, F. Schmidt [et al.] // International Journal of Cancer. - 2000. - Vol. 85(4). - P. 474-481.Detection of BRCA1 and BRCA2 mutations in breast cancer families by a comprehensive two-stage screening procedure / E. Spitzer, M.R. Abbaszadegan, F. Schmidt [et al.] // International Journal of Cancer. - 2000. - Vol. 85 (4). - P. 474-481.

7. Анализ кривых плавления высокого разрешения7. Analysis of high-resolution melting curves

Identification of BRCA1/2 founder mutations in Southern Chinese breast cancer patients using gene sequencing and high resolution DNA melting analysis / A. Kwong, E.K. Ng, C.L. Wong [et al.] // PLoS One. - 2012. - Vol. 7(9). - e43994. doi: 10.1371/journal.pone.0043994.Identification of BRCA1 / 2 founder mutations in Southern Chinese breast cancer patients using gene sequencing and high resolution DNA melting analysis / A. Kwong, E.K. Ng, C.L. Wong [et al.] // PLoS One. - 2012. - Vol. 7 (9). - e43994. doi: 10.1371 / journal.pone.0043994.

PALB2 mutations in German and Russian patients with bilateral breast cancer / N. Bogdanova, A.P. Sokolenko, A.G. Iyevleva [et al.] // Breast Cancer Research and Treatment. - 2011. - Vol. 126(2). - P. 545-550. doi: 10.1007/s10549-010-1290-4.PALB2 mutations in German and Russian patients with bilateral breast cancer / N. Bogdanova, A.P. Sokolenko, A.G. Iyevleva [et al.] // Breast Cancer Research and Treatment. - 2011. - Vol. 126 (2). - P. 545-550. doi: 10.1007 / s10549-010-1290-4.

Germline mutations in the PALB2 gene are population specific and occur with low frequencies in familial breast cancer / H. Hellebrand, C. Sutter, E. Honisch [et al.] // Human Mutation. - 2011. - Vol. 32(6). - E2176-88. doi: 10.1002/humu.21478.Germline mutations in the PALB2 gene are population specific and occur with low frequencies in familial breast cancer / H. Hellebrand, C. Sutter, E. Honisch [et al.] // Human Mutation. - 2011. - Vol. 32 (6). - E2176-88. doi: 10.1002 / humu.21478.

8. Гибридизация на олигонуклеотидных матрицах (биологических микрочипах).8. Hybridization on oligonucleotide templates (biological microchips).

Анализ точечных мутаций в гене BRCA1 методом гибридизации с гидрогелевыми микрочипами / О.Е. Федорова, О.Н. Синицка, Л.П. Тихомирова [и др.] // Молекулярная биология. - 2006. - Том 40. - №1. - С. 31-36.Analysis of point mutations in the BRCA1 gene by hybridization with hydrogel microchips / O.E. Fedorova, O. N. Sinitska, L.P. Tikhomirova [et al.] // Molecular Biology. - 2006. - Volume 40. - No. 1. - S. 31-36.

9. ПЦР в реальном времени с использованием TaqMan проб9. Real-time PCR using TaqMan probes

Detection of BRCA1 and BRCA2 mutations in breast cancer families by a comprehensive two-stage screening procedure / E. Spitzer, M.R. Abbaszadegan, F. Schmidt [et al.] // International Journal of Cancer. - 2000. - Vol. 85(4). - P. 474-481.Detection of BRCA1 and BRCA2 mutations in breast cancer families by a comprehensive two-stage screening procedure / E. Spitzer, M.R. Abbaszadegan, F. Schmidt [et al.] // International Journal of Cancer. - 2000. - Vol. 85 (4). - P. 474-481.

Contribution of inherited mutations in the BRCA2-interacting protein PALB2 to familial breast cancer / S. Casadei, B.M. Norquist, T. Walsh [et al.] // Cancer Research. - 2011. - Vol. 71(6). - P. 2222-2229. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-10-3958.Contribution of inherited mutations in the BRCA2-interacting protein PALB2 to familial breast cancer / S. Casadei, B.M. Norquist, T. Walsh [et al.] // Cancer Research. - 2011. - Vol. 71 (6). - P. 2222-2229. doi: 10.1158 / 0008-5472.CAN-10-3958.

10. Денатурирующая высокоэффективная жидкостная хроматография (DHPLC).10. Denaturing high performance liquid chromatography (DHPLC).

A comparison of BRCA1 mutation analysis by direct sequencing, SSCP and DHPLC / E. Gross, N. Arnold, J. Goette [et al.] // Human Genetics. - 1999. - Vol. 105(1-2). - P. 72-78.A comparison of BRCA1 mutation analysis by direct sequencing, SSCP and DHPLC / E. Gross, N. Arnold, J. Goette [et al.] // Human Genetics. - 1999. - Vol. 105 (1-2). - P. 72-78.

11. Высокопроизводительное секвенирование (next generation sequencing, NGS)11. High-throughput sequencing (next generation sequencing, NGS)

Hereditary pancreatic cancer: a retrospective single-center study of 5143 Italian families with history of BRCA-related malignancies / A. Toss, M. Venturelli, E. Molinaro [et al.] // Cancers (Basel). - 2019. - Vol. 11(2). - pii: E193. doi: 10.3390/cancers11020193.Hereditary pancreatic cancer: a retrospective single-center study of 5143 Italian families with history of BRCA-related malignancies / A. Toss, M. Venturelli, E. Molinaro [et al.] // Cancers (Basel). - 2019. - Vol. 11 (2). - pii: E193. doi: 10.3390 / cancers11020193.

Multiple rare variants in high-risk pancreatic cancer-related genes may increase risk for pancreatic cancer in a subset of patients with and without germline CDKN2A mutations / X.R. Yang, M. Rotunno, Y. Xiao [et al.] // Human Genetics. - 2016. - Vol. 135(11). - P. 1241-1249.Multiple rare variants in high-risk pancreatic cancer-related genes may increase risk for pancreatic cancer in a subset of patients with and without germline CDKN2A mutations / X.R. Yang, M. Rotunno, Y. Xiao [et al.] // Human Genetics. - 2016. - Vol. 135 (11). - P. 1241-1249.

Breast cancer patients suggestive of Li-Fraumeni syndrome: mutational spectrum, candidate genes, and unexplained heredity / J. Penkert, G. Schmidt, W. Hofmann [et al.]. // Breast Cancer Research. -2018. - Vol. 20(1). - 87. doi: 10.1186/s13058-018-1011-1.Breast cancer patients suggestive of Li-Fraumeni syndrome: mutational spectrum, candidate genes, and unexplained heredity / J. Penkert, G. Schmidt, W. Hofmann [et al.]. // Breast Cancer Research. -2018. - Vol. 20 (1). - 87. doi: 10.1186 / s13058-018-1011-1.

Mutation Analysis of BRCA1, BRCA2, PALB2 and BRD7 in a Hospital-Based Series of German Patients with Triple-Negative Breast Cancer / F. Pern, N. Bogdanova, P. Schurmann [et al.]//PLoS One. - 2012. - Vol. 7(10). - e47993. doi: 10.1371/journal.pone.0047993.Mutation Analysis of BRCA1, BRCA2, PALB2 and BRD7 in a Hospital-Based Series of German Patients with Triple-Negative Breast Cancer / F. Pern, N. Bogdanova, P. Schurmann [et al.] // PLoS One. - 2012. - Vol. 7 (10). - e47993. doi: 10.1371 / journal.pone.0047993.

Deleterious germline mutations in patients with apparently sporadic pancreatic adenocarcinoma / K. Shindo, J. Yu, M. Suenaga [et al.] // Journal of Clinical Oncology. -2017. - Vol.35(30). - P. 3382-3390. doi: 10.1200/JCO.2017.72.3502.Deleterious germline mutations in patients with apparently sporadic pancreatic adenocarcinoma / K. Shindo, J. Yu, M. Suenaga [et al.] // Journal of Clinical Oncology. -2017. - Vol.35 (30). - P. 3382-3390. doi: 10.1200 / JCO.2017.72.3502.

Prevalence of germline mutations in cancer genes among pancreatic cancer patients with positive family history / K.G. Chaffee, A.L. Oberg, R.R. McWilliams [et al.] // Genetics in Medicine.-2018. - Vol. 20(1). - P. 119-127. doi:10.1038/gim.2017.85.Prevalence of germline mutations in cancer genes among pancreatic cancer patients with positive family history / K.G. Chaffee, A.L. Oberg, R.R. McWilliams [et al.] // Genetics in Medicine.-2018. - Vol. 20 (1). - P. 119-127. doi: 10.1038 / gim.2017.85.

Prospective Evaluation of Germline Alterations in Patients With Exocrine Pancreatic Neoplasms / M.A. Lowery, W. Wong, E.J. Jordan [et al.] // Journal of the National Cancer Institute.-2018. - Vol. 110(10). - P. 1067-1074. doi: 10.1093/jnci/djy024.Prospective Evaluation of Germline Alterations in Patients With Exocrine Pancreatic Neoplasms / M.A. Lowery, W. Wong, E.J. Jordan [et al.] // Journal of the National Cancer Institute.-2018. - Vol. 110 (10). - P. 1067-1074. doi: 10.1093 / jnci / djy024.

Метод 1 широко распространен и является достаточно информативным. Он предоставляет полную информацию о последовательности ДНК в исследуемом локусе и позволяет определять мутации de novo. Однако он отличается низкой производительностью. При анализе большого количества локусов он требует постановки отдельной реакции амплификации/очистки/секвенирования для каждого локуса индивидуально, что сказывается на его трудоемкости и стоимости анализа.Method 1 is widespread and quite informative. It provides complete information about the DNA sequence at the locus of interest and allows de novo mutations to be identified. However, it has low performance. When analyzing a large number of loci, it requires a separate amplification / purification / sequencing reaction for each locus individually, which affects its laboriousness and cost of analysis.

Метод 2 сложен в исполнении и трактовке результатов, дает лишь косвенную информацию о нуклеотидной последовательности и не подлежит автоматизации.Method 2 is difficult to execute and interpret the results, gives only indirect information about the nucleotide sequence and cannot be automated.

Метод 3 распространен достаточно широко, однако требует постановки независимых параллельных ПЦР-реакций, соответствующих количеству анализируемых однонуклеотидных замен, что снижает его ценность для широкомасштабного генотипирования.Method 3 is widespread enough, however, it requires setting up independent parallel PCR reactions corresponding to the number of analyzed single nucleotide substitutions, which reduces its value for large-scale genotyping.

Метод 4 может быть использован в научных целях, но требует высокой квалификации персонала и дорогостоящего оборудования, что препятствует его внедрению в рутинную лабораторную диагностику.Method 4 can be used for scientific purposes, but it requires highly qualified personnel and expensive equipment, which prevents its introduction into routine laboratory diagnostics.

Методы 5-6 в классическом виде также требуют постановки нескольких независимых реакций по числу анализируемых локусов. Для метода 5 после проведения реакции амплификации требуется постановка рестрикции, а затем проводится электрофоретическое разделение продуктов рестрикции. Если для каждого пациента необходимо исследование нескольких локусов, то метод становится трудоемким, а использование различных рестриктаз негативно сказывается на его стоимости. Он был одним из основных методов выявления терминальных мутаций и полиморфизмов в начале 2000-х, однако в настоящее время уступает по распространенности более удобным методам анализа. Метод 6 также требует постановки параллельных реакций при анализе нескольких локусов у пациента и дает лишь косвенное представление о нуклеотидной последовательности анализируемых локусов. Он позволяет выявить только факт наличия/отсутствия мутации в образце, но не дает информации о ее нуклеотидной последовательности. Методы 5 и 6 имеют небольшой потенциал для мультиплексирования, однако он ограничивается 2-4 локусами.Methods 5-6 in the classical form also require setting several independent reactions according to the number of analyzed loci. For method 5, after the amplification reaction, restriction is required, and then the electrophoretic separation of the restriction products is carried out. If for each patient it is necessary to study several loci, then the method becomes laborious, and the use of various restriction enzymes negatively affects its cost. It was one of the main methods for detecting terminal mutations and polymorphisms in the early 2000s, but is now inferior in prevalence to more convenient methods of analysis. Method 6 also requires the setting of parallel reactions when analyzing several loci in a patient and gives only an indirect idea of the nucleotide sequence of the analyzed loci. It allows to identify only the presence / absence of a mutation in a sample, but does not provide information about its nucleotide sequence. Methods 5 and 6 have little potential for multiplexing, however, it is limited to 2-4 loci.

Метод 7 широко используется для анализа терминальных мутаций, в том числе однонуклеотидных замен, однако он имеет ряд существенных ограничений. Данный метод требует постановки параллельных реакций по числу анализируемых локусов, каждый амплифицируемый локус должен быть довольно коротким, чтоб изменение одного нуклеотида в последовательности вносило существенный вклад в изменение кривой плавления высокого разрешения. Данный метод дает косвенное представление о нуклеотидной последовательности, и для ее установления необходимо проведение дополнительного анализа, например, секвенирования по Сенгеру. При анализе конкретных мутаций на картину кривой плавления влияют полиморфизмы и другие мутации, локализованные в анализируемом локусе, что может приводить к затруднениям в интерпретации результатов анализа.Method 7 is widely used for the analysis of terminal mutations, including single nucleotide substitutions, but it has a number of significant limitations. This method requires the setting of parallel reactions according to the number of analyzed loci, each amplified locus should be rather short so that a change in one nucleotide in the sequence makes a significant contribution to the change in the high-resolution melting curve. This method gives an indirect idea of the nucleotide sequence, and to establish it requires additional analysis, for example, Sanger sequencing. When analyzing specific mutations, the picture of the melting curve is influenced by polymorphisms and other mutations localized in the analyzed locus, which can lead to difficulties in interpreting the analysis results.

Основанный на гибридизации метод 8 используется в высокопроизводительных платформах на основе биологических микрочипов. В технологии биологических микрочипов GeneChip (Affymetrix, США), используются аллель-специфичные зонды длиной 25 нуклеотидов, которые синтезируются непосредственно на подложке методом фотолитографии. Целевые локусы генов, несущие однонуклеотидные замены (полиморфизмы и мутации), амплифицируются посредством ПЦР, расщепляются на более короткие фрагменты, метятся биотиновыми метками и гибридизуются на микрочипе. Визуализация результатов гибридизации осуществляется посредством флуоресцентного маркирования красителем со стрептавидином. На каждом микрочипе может быть расположено несколько миллионов различных олигонуклеотидных зондов, что позволяет определять 104-105 однонуклеотидных замен в рамках одного анализа [Genotyping over 100,000 SNPs on a pair of oligonucleotide arrays / H. Matsuzaki, S. Dong, H. Loi, [et al] // Nat Methods. - 2004. - Vol. 1 (2). - P. 109-111]. Недостатком данного метода является сложность интерпретации полученных флуоресцентных изображений и высокая стоимость расходных материалов, что ограничивает применение данного метода в клинической практике.Hybridization-based Method 8 is used in high-performance biological microarray platforms. GeneChip biological microarray technology (Affymetrix, USA) uses allele-specific probes 25 nucleotides in length, which are synthesized directly on a substrate by photolithography. Target gene loci carrying single nucleotide substitutions (polymorphisms and mutations) are amplified by PCR, cleaved into shorter fragments, labeled with biotin tags, and hybridized on a microchip. Hybridization results are visualized by fluorescent labeling with streptavidin dye. Several million different oligonucleotide probes can be located on each microchip, which makes it possible to determine 10 4 -10 5 single nucleotide substitutions in one analysis [Genotyping over 100,000 SNPs on a pair of oligonucleotide arrays / H. Matsuzaki, S. Dong, H. Loi, [et al] // Nat Methods. - 2004. - Vol. 12). - P. 109-111]. The disadvantage of this method is the complexity of interpretation of the obtained fluorescent images and the high cost of consumables, which limits the application of this method in clinical practice.

Альтернативный подход с использованием олигонуклеотидных микрочипов представлен применением микрочипов низкой плотности, которые могут отличаться способом нанесения олигонуклеотидов на подложку, типом подложки и процедурой детекции результатов гибридизации. Одним из вариантов методов, относящихся к этой группе, является двухстадийная мультиплексная ПЦР с последующей гибридизацией продуктов ПЦР на гидрогелевых микрочипах низкой плотности. На первой стадии проводится ПЦР с равными концентрациями прямого и обратного праймеров для наработки фрагментов генов, несущих анализируемые мутации. На второй стадии в качестве матрицы для ПЦР используется продукт первого этапа. Для наработки одноцепочечных фрагментов ДНК, необходимых для гибридизации, в реакции используется асимметричная ПЦР, выполняемая за счет неравных концентраций прямого и обратного праймеров, причем обратный праймер, который добавляется в избытке мечен флуоресцентным красителем. Гибридизацию одноцепочечного фрагмента ДНК проводят на гидрогелевых микрочипах. Гидрогелевые микрочипы представляют собой пластиковые подложки с иммобилизованными ячейками гидрогеля. В каждой ячейке ковалентно закреплены специфические олигонуклеотидные зонды, с которыми и гибридизуются продукты второй стадии ПЦР. [Анализ точечных мутаций в гене BRCA1 методом гибридизации с гидрогелевыми микрочипами / О.Е. Федорова, О.Н. Синицка, Л.П. Тихомирова [и др.] // Молекулярная биология. - 2006. - Том 40. - №1. - С. 31-36]. Представленный метод является ближайшим аналогом, уступающим по диагностическим характеристикам, и прототипом предлагаемого в данном изобретении способа. К преимуществам вышеописанного метода относятся: невысокая цена расходных материалов, относительная простота проведения анализа и интерпретации результатов. Основным недостатком - малое (по сравнению с предлагаемым способом) количество одновременно идентифицируемых мутаций в меньшем количестве генов и более трудоемкий процесс амплификации, состоящий из двух последовательных реакций амплификации. Предлагаемый в настоящем изобретении способ обеспечивает мультиплексный анализ 23 терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2 в один этап амплификации, что делает его более удобным и перспективным для использования в клинико-лабораторной диагностике.An alternative approach using oligonucleotide microarrays is represented by the use of low density microarrays, which can differ in the method of applying oligonucleotides to the support, the type of support, and the procedure for detecting hybridization results. One of the options for methods belonging to this group is a two-stage multiplex PCR followed by hybridization of PCR products on low-density hydrogel microarrays. At the first stage, PCR is carried out with equal concentrations of forward and reverse primers to generate gene fragments carrying the analyzed mutations. In the second stage, the product of the first stage is used as a template for PCR. For the production of single-stranded DNA fragments required for hybridization, the reaction uses asymmetric PCR, performed using unequal concentrations of forward and reverse primers, and the reverse primer, which is added in excess, is labeled with a fluorescent dye. Hybridization of a single-stranded DNA fragment is carried out on hydrogel microchips. Hydrogel microchips are plastic substrates with immobilized hydrogel cells. In each cell, specific oligonucleotide probes are covalently attached, with which the products of the second stage of PCR hybridize. [Analysis of point mutations in the BRCA1 gene by hybridization with hydrogel microchips / O.E. Fedorova, O. N. Sinitska, L.P. Tikhomirova [et al.] // Molecular Biology. - 2006. - Volume 40. - No. 1. - S. 31-36]. The presented method is the closest analogue, inferior in diagnostic characteristics, and a prototype of the method proposed in this invention. The advantages of the above method include: low cost of consumables, relative ease of analysis and interpretation of results. The main disadvantage is a small (in comparison with the proposed method) number of simultaneously identified mutations in a smaller number of genes and a more laborious amplification process, consisting of two consecutive amplification reactions. The method proposed in the present invention provides multiplex analysis of 23 terminal mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes in one amplification stage, which makes it more convenient and promising for use in clinical laboratory diagnostics.

Метод 9 может быть использован для анализа терминальных мутаций, однако он имеет ограничения по мультиплексности анализа: в одной реакции возможна идентификация нескольких локусов, однако их количество весьма ограничено, прежде всего числом каналов детекции в используемом приборе для ПЦР в реальном времени.Method 9 can be used for the analysis of terminal mutations; however, it has limitations on the multiplexity of the analysis: several loci can be identified in one reaction, but their number is very limited, primarily by the number of detection channels in the used real-time PCR device.

Метод 10 может быть использован для анализа терминальных мутаций, однако он требует дорогостоящего оборудования и высокой квалификации персонала.Method 10 can be used to analyze terminal mutations; however, it requires expensive equipment and highly qualified personnel.

Метод 11 является наиболее перспективным для проведения одновременного генотипирования большого количество генетических локусов с высокой аналитической чувствительностью. Однако из-за высокой стоимости оборудования, расходных материалов и необходимости высокой квалификации персонала его применение в рутинной лабораторной диагностике ограничено.Method 11 is the most promising for simultaneous genotyping of a large number of genetic loci with high analytical sensitivity. However, due to the high cost of equipment, consumables and the need for highly qualified personnel, its use in routine laboratory diagnostics is limited.

Кроме указанной выше литературы в настоящее время имеется ряд патентов и заявок на патенты, описывающих различные способы обнаружения терминальных мутаций в одном или нескольких генах из списка (предполагаемых к анализу предлагаемым способом): в гене BRCA2 (NM_000059.3): c.752_753insAG (p.T251fs), с.1010_1011insTG (p.Asn337fs), c.2808_2811delACAA (p.Ala938Profs), c.5286T>G (p.Tyr1762Ter), c.5586delG (p.Val1862fs), 5722_5723delCT (p.Leu1908Argfs), c.5946delT (p.Ser1982Argfs), C.6070C>T (p.Gln2024Ter), c.6298C>T (p.Gln2100Ter), c.7879A>T (p.Ile2627Phe), c.6997_6998insT (p.Pro2334Thrfs); в гене ATM (NM_000051.3): c.5932G>T (p.Glu1978Ter); в гене PALB2 (NM_024675.3): c.172_175delTTGT (p.Gln60Argfs), 509_510delGA (p.R170Ilefs); в гене BRCA1 (NM_007294.3): c.68_69delAG (p.Glu23Valfs), c.181T>G (p.Cys61Gly), c.5266dup (p.Gln1756Profs*74), c.3700_3704delGTAAA (p.Val1234Glnfs), c.3756_3759delGTCT (p.Ser1253Argfs), c.4035delA (p.Glu1346Lysfs), C.5161C>T (p.Gln1721Ter), c.5251C>T (p.Arg1751Ter), c.1961delA (p.Lys654Serfs).In addition to the above literature, there are currently a number of patents and patent applications describing various methods for detecting terminal mutations in one or more genes from the list (intended for analysis by the proposed method): in the BRCA2 gene (NM_000059.3): c.752_753insAG (p .T251fs), c.1010_1011insTG (p.Asn337fs), c.2808_2811delACAA (p.Ala938Profs), c.5286T> G (p.Tyr1762Ter), c.5586delG (p.Val1862fs), 5722_5723delC190 (p.ArgLefs) .5946delT (p.Ser1982Argfs), C.6070C> T (p.Gln2024Ter), c.6298C> T (p.Gln2100Ter), c.7879A> T (p.Ile2627Phe), c.6997_6998insT (p.Pro2334Thrfs); in the ATM gene (NM_000051.3): c.5932G> T (p.Glu1978Ter); in the PALB2 gene (NM_024675.3): c.172_175delTTGT (p.Gln60Argfs), 509_510delGA (p.R170Ilefs); in the BRCA1 gene (NM_007294.3): c.68_69delAG (p.Glu23Valfs), c.181T> G (p.Cys61Gly), c.5266dup (p.Gln1756Profs * 74), c.3700_3704delGTAAA (p.Val1234Glnfs) .3756_3759delGTCT (p.Ser1253Argfs), c.4035delA (p.Glu1346Lysfs), C.5161C> T (p.Gln1721Ter), c.5251C> T (p.Arg1751Ter), c.1961delA (p.Lys654Serfs).

Существующие в настоящее время патенты, как правило описывают методы анализа мутаций в одном из генов BRCA1, BRCA2, ATM или PALB2, а не охватывают их все.Currently existing patents generally describe methods for analyzing mutations in one of the BRCA1, BRCA2, ATM, or PALB2 genes, rather than cover them all.

В российском патенте RU 2473700 С2 описан способ выявления мутации 5382insC в гене BRCA1, также известной как c.5266dup (исторически сложилось так, что одна и та же мутация может иметь несколько альтернативных названий, особенно это характерно для генов BRCA1/2, они указаны далее в табл. 1) в геномной ДНК с помощью аллель-специфической полимеразной цепной реакции в режиме реального времени на пулированной ДНК, отличающийся тем, что пулы ДНК формируют из индивидуальных образцов ДНК различной концентрации.The Russian patent RU 2473700 C2 describes a method for detecting the 5382insC mutation in the BRCA1 gene, also known as c.5266dup (historically, the same mutation can have several alternative names, this is especially typical for the BRCA1 / 2 genes, they are indicated below in table 1) in genomic DNA using allele-specific polymerase chain reaction in real time on pooled DNA, characterized in that DNA pools are formed from individual DNA samples of various concentrations.

В российском патенте RU 2445368 С2 описан способ выявления только одной мутации 5382insC в гене BRCA1 снованный на использовании аллель-специфичных праймеров с регистрацией результатов ПЦР в реальном времени, характеризующийся тем, что используются праймеры, отличающиеся для каждого аллеля, общий для двух аллелей праймер и общий флуоресцентный зонд.Russian patent RU 2445368 C2 describes a method for detecting only one 5382insC mutation in the BRCA1 gene based on the use of allele-specific primers with registration of real-time PCR results, characterized by the use of primers that differ for each allele, a common primer for two alleles and a common fluorescent probe.

В российском патенте RU 2445369 С2 описан способ определения генотипа человека по мутации 185delAG (также известна как c.68_69delAG) гена BRCA1, основанный на использовании аллель-специфичных праймеров с регистрацией результатов ПЦР в реальном времени, характеризующийся тем, что используются праймеры, отличающиеся для каждого аллеля, общий для двух аллелей праймер и общий флуоресцентный зонд.Russian patent RU 2445369 C2 describes a method for determining the human genotype by the 185delAG mutation (also known as c.68_69delAG) of the BRCA1 gene, based on the use of allele-specific primers with registration of real-time PCR results, characterized by the use of primers that are different for each allele, a common primer for two alleles and a common fluorescent probe.

Изобретение, описанное в патенте RU 2445372 С1, может быть использовано для определения генотипа человека по мутации 6174delT (также известна как c.5946delT) гена BRCA2. Способ, как и два вышеописанных патента RU 2445368 С2 и RU 2445369 С2, заключается в использовании аллель-специфичных праймеров с регистрацией результатов ПЦР в режиме реального времени с использованием флуоресцентно-меченых проб. Реакционная смесь включает праймеры, отличающиеся для каждого аллеля, и общие для двух аллелей праймер и пробу, а также общий флуоресцентный зонд.The invention described in patent RU 2445372 C1 can be used to determine the human genotype for the 6174delT mutation (also known as c.5946delT) of the BRCA2 gene. The method, like the two above-described patents RU 2445368 C2 and RU 2445369 C2, consists in using allele-specific primers with registration of the results of PCR in real time using fluorescently labeled samples. The reaction mixture contains primers that are different for each allele, and the primer and probe common to the two alleles, as well as a common fluorescent probe.

Очевидным существенным недостатком вышеперечисленных способов является возможность обнаружения только одной мутации.An obvious significant drawback of the above methods is the ability to detect only one mutation.

Изобретение, описанное в российском патенте RU 2440415 С1 описывает набор синтетических олигонуклеотидов для осуществления генетического скрининга мутаций гена BRCA1. Выявляют мутации путем определения полной нуклеотидной последовательности кодирующей части гена BRCA1. Осуществляют амплификацию кодирующей части гена BRCA1 с помощью 28 пар синтетических олигонуклеотидов с последующим секвенированием полученных продуктов амплификации.The invention described in Russian patent RU 2440415 C1 describes a set of synthetic oligonucleotides for performing genetic screening for BRCA1 gene mutations. Mutations are detected by determining the complete nucleotide sequence of the coding portion of the BRCA1 gene. Amplification of the coding part of the BRCA1 gene is carried out using 28 pairs of synthetic oligonucleotides, followed by sequencing of the obtained amplification products.

В патенте US 20030235819 A1 описываются способы идентификации мутаций в гене BRCA1, приводящих к образованию стоп-кодонов. Методы анализа в том числе включают олигонуклеотиды, которые специфически гибридизуются с кодонами в анализируемой последовательности, которые приводят к терминации синтеза белка.US 20030235819 A1 describes methods for identifying mutations in the BRCA1 gene resulting in stop codons. Analytical methods include oligonucleotides that specifically hybridize to codons in the analyzed sequence, which lead to the termination of protein synthesis.

К недостаткам вышеперечисленных патентов относится возможность обнаружения мутаций только в одном гене.The disadvantages of the above patents include the ability to detect mutations in only one gene.

Существует несколько патентов и заявок на патенты, описывающих методы одновременного обнаружения нескольких мутаций в разных генах:There are several patents and patent applications describing methods for the simultaneous detection of multiple mutations in different genes:

В российском патенте RU 2612894 С1 описан способ определения последовательностей экзонов генов BRCA1 и BRCA2 с помощью высокопроизводительного секвенирования. Способ включает в себя два раунда амплификации экзонов с сайтами сплайсинга генов BRCA1 и BRCA2, секвенирование пулированГной ДНК после амплификации с помощью MiSeq Illumina и анализ данных. Патент содержит набор праймеров для 86 моноплексных реакций амплификаций целевых фрагментов данных генов, которые могут быть использованы в пробоподготовке для NGS. Данные наборы праймеров полностью охватывают кодирующие последовательности генов BRCA1 и BRCA2. однако процесс трудоемок и требует высокой квалификации персонала.Russian patent RU 2612894 C1 describes a method for determining the sequences of exons of the BRCA1 and BRCA2 genes using high throughput sequencing. The method includes two rounds of amplification of exons with splicing sites of the BRCA1 and BRCA2 genes, sequencing of the pooled DNA after amplification with MiSeq Illumina, and data analysis. The patent contains a set of primers for 86 monoplex amplification reactions of target fragments of these genes, which can be used in sample preparation for NGS. These primer sets fully cover the coding sequences of the BRCA1 and BRCA2 genes. however, the process is laborious and requires highly qualified personnel.

Изобретение CN 105779636 А описывает набор праймеров, предназначенных для амплификации кодирующих участков генов BRCA1 и BRCA2 для последующего анализа полученных фрагментов с помощью высокопроизводительного секвенирования.Invention CN 105779636 A describes a set of primers designed to amplify the coding regions of the BRCA1 and BRCA2 genes for subsequent analysis of the obtained fragments using high-throughput sequencing.

Изобретение CN 104694663 А описывает набор праймеров, предназначенных для амплификации экзонных и некоторых интронных областей генов BRCA1 и BRCA2 для последующего анализа полученных фрагментов с помощью высокопроизводительного секвенирования.The invention CN 104694663 A describes a set of primers designed to amplify the exon and some intron regions of the BRCA1 and BRCA2 genes for subsequent analysis of the obtained fragments using high-throughput sequencing.

К недостаткам патентов RU 2612894 C1, CN 104694663 A, CN 105779636 А, можно отнести необходимость использования дорогостоящего оборудования и высокой квалификации персонала.The disadvantages of patents RU 2612894 C1, CN 104694663 A, CN 105779636 A, include the need to use expensive equipment and highly qualified personnel.

Патент US 9725759 В2 описывает среди прочих метод анализа мутаций в генах BRCA1 (185delAG, 5382insC) и BRCA2 (6174delT). Метод основан на проведении мультиплексной амплификации целевых участков генов, затем осуществляется лигазная реакция с аллель-специфичными праймерами, которые несут флуоресцентные метки (один тип метки для праймеров, соответствующих последовательности дикого типа, другой - для праймеров, соответствующих мутации). Наличие мутации оценивают с помощью гибридизации с олигонуклеотидами, иммобилизованными на подложке или посредством капилярного электрофореза.US patent 9725759 B2 describes, among others, a method for analyzing mutations in the genes BRCA1 (185delAG, 5382insC) and BRCA2 (6174delT). The method is based on multiplex amplification of target gene regions, then a ligase reaction is carried out with allele-specific primers that carry fluorescent labels (one type of label for primers corresponding to the wild-type sequence, another for primers corresponding to the mutation). The presence of a mutation is assessed by hybridization with oligonucleotides immobilized on a support or by capillary electrophoresis.

Патент WO 2015089333 А1 описывает способ анализа мутаций в том числе в генах BRCA1 (185delAG, 5382insC) и BRCA2 (6174delT). Метод основан на получении циклических полинуклеотидов, включающих последовательность целевых участков, их последующего анализа, например, секвенированием и интерпретации результатов посредством сравнения с референсной последовательностью.Patent WO 2015089333 A1 describes a method for the analysis of mutations, including in the BRCA1 (185delAG, 5382insC) and BRCA2 (6174delT) genes. The method is based on obtaining cyclic polynucleotides, including a sequence of target regions, their subsequent analysis, for example, sequencing and interpretation of the results by comparison with a reference sequence.

К недостаткам патентов US 9725759 В2 и WO 2015089333 А1 можно отнести то, что они описываю анализ только трех мутаций из перечня мутаций, который предлагает анализировать настоящее изобретение.The disadvantages of patents US 9725759 B2 and WO 2015089333 A1 can be attributed to the fact that they describe the analysis of only three mutations from the list of mutations, which offers to analyze the present invention.

Патент ЕР 3447154 А1 описывает изобретение, в котором описывается метод обнаружения мутаций в трех генах, в том числе в BRCA1 и BRCA2 с помощью матрицы с технологией DNA IMAGING.EP 3447154 A1 describes an invention which describes a method for detecting mutations in three genes, including BRCA1 and BRCA2, using a matrix with DNA IMAGING technology.

В патенте WO 2016154584 А1 описан алгоритм анализа данных, полученных с помощью высокопроизводительного секвенирования с целью поиска мутаций.WO 2016154584 A1 describes an algorithm for analyzing data obtained using high-throughput sequencing in order to search for mutations.

Как видно выше, в настоящее время существуют патенты и научные статьи, описывающих возможность анализа мутаций в каком-либо из генов BRCA1, BRCA2, ATM или PALB2, однако нет источников, описывающих простой и надежный способ одновременного анализа всех 23 представленных в настоящем изобретении клинически-значимых мутаций в этих генах. Поскольку все имеющиеся в настоящее время методы определения терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM пли PALB2 обладают теми или иными недостатками, существует реальная потребность в создании выгодно отличающегося от известных решений простотой проведения анализа и низкой стоимостью метода для выявления терминальных мутаций, ассоциированных с чувствительностью рака поджелудочной железы к препаратам платины или PARB-ингибиторам, с целью дальнейшего внедрения в любую стандартную клиническую лабораторию.As seen above, there are currently patents and scientific articles describing the possibility of analyzing mutations in any of the BRCA1, BRCA2, ATM or PALB2 genes, but there are no sources describing a simple and reliable method for the simultaneous analysis of all 23 presented in the present invention clinical significant mutations in these genes. Since all currently available methods for detecting terminal mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM, or PALB2 genes have one or another disadvantage, there is a real need to create a simplicity of analysis and low cost method for detecting terminal mutations associated with sensitivity. pancreatic cancer to platinum drugs or PARB inhibitors, with the aim of further introduction into any standard clinical laboratory.

Такой способ обеспечивается настоящим изобретением.Such a method is provided by the present invention.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Сущность изобретения заключается в обеспечении способа определения терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2, влияющих на чувствительность рака поджелудочной железы к терапии препаратами платины и PARB-ингибиторами. Данный способ позволяет проводить детекцию терминальных мутаций, перечень которых представлен в таблице 1.The essence of the invention is to provide a method for determining terminal mutations in the genes BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2, which affect the sensitivity of pancreatic cancer to therapy with platinum drugs and PARB inhibitors. This method allows for the detection of terminal mutations, the list of which is presented in Table 1.

Рак поджелудочной железы занимает 12 место по частоте встречаемости среди всех онкологических заболеваний, ежегодно регистрируется более 400000 новых случаев [Global, regional, and national cancer incidence, mortality, years of life lost, years lived with disability, and disability-adjusted life-years for 32 cancer groups, 1990 to 2015: A Systematic Analysis for the Global Burden of Disease Study Global Burden / C. Fitzmaurice, C. Allen, R.M. Barber [et al] //JAMA Oncology. - 2017. - Vol. 3. - №4. - P. 524-548]. Ежегодно количество новых случаев и смертей от рака поджелудочной железы неуклонно растет [Cancer Facts & Figures 2013. Atlanta: American Cancer Society // American Cancer Society. - 2013]. До 95% новообразований поджелудочной железы относятся к протоковым аденокарциномам, которые обладают низкой чувствительностью к консервативным методам лечения. Медиана продолжительности жизни пациентов с метастатическим паком поджелудочной железы составляет всего 6-11 месяцев.Pancreatic cancer ranks 12th in terms of frequency of occurrence among all oncological diseases, more than 400,000 new cases are registered annually [Global, regional, and national cancer incidence, mortality, years of life lost, years lived with disability, and disability-adjusted life-years for 32 cancer groups, 1990 to 2015: A Systematic Analysis for the Global Burden of Disease Study Global Burden / C. Fitzmaurice, C. Allen, RM Barber [et al] // JAMA Oncology. - 2017. - Vol. 3. - No. 4. - P. 524-548]. The number of new cases and deaths from pancreatic cancer is growing steadily every year [Cancer Facts & Figures 2013. Atlanta: American Cancer Society // American Cancer Society. - 2013]. Up to 95% of pancreatic neoplasms are ductal adenocarcinomas, which have a low sensitivity to conservative treatment. The median life expectancy of patients with metastatic pancreatic pouch is only 6-11 months.

Согласно данным научных исследований, опухоли с дефицитом гомологичной рекомбинации обладают повышенной чувствительностью к производным платины или PARP-ингибиторам [Overall survival and clinical characteristics of pancreatic cancer in BRCA mutation carriers / T. Golan, Z.S. Kanji, R. Epelbaum [et al] // British Journal of Cancer. - 2014. - Vol. 111. - №6. - P. 1132-1138], [Randomized, double-blind phase II trial with prospective classification by ATM protein level to evaluate the efficacy and tolerability of olaparib plus paclitaxel in patients with recurrent or metastatic gastric cancer / Y.J. Bang, S.A. Im, K.W. Lee [et al] //Journal of Clinical Oncology. - 2015. - Vol 33. - №33. - P. 3858-3865], [FDA Approves Olaparib for Germline BRCA-mutated Metastatic: website. - URL: https://www.esmo.org/Oncology-News (Accessed: 21.01.2020). - [Electronic resource]], [Furuse, J. A PARP inhibitor in pancreatic cancer: Enhancement anti-tumour activity of chemoradiation therapy against pancreatic cancer? / J. Furuse // EBioMedicine. - 2019. - Vol. 40. - P. 9-10], [ATM dysfunction in pancreatic adenocarcinoma and associated therapeutic implications // S.A. Armstrong, C.W. Schultz, A. Azimi-Sadjadi [et al] // Molecular Cancer Therapeutics. - 2019. - Vol. 18. - №11. - P. 1899-1908], [Abstract CT234: A Phase II, single arm study of maintenance rucaparib in patients with platinum-sensitive advanced pancreatic cancer and a pathogenic germline or somatic mutation in BRCA1, BRCA2 or PALB2 / K.A.R. Binder, R. Mick, M. O'Hara [et al] // Clinical Trials. American Association for Cancer Research - 2019. - P. CT234-CT234], [Maintenance olaparib for germline BRCA-mutated metastatic pancreatic cancer / T. Golan, P. Hammel, M. Reni [et al] // The New England Journal of Medicine. - 2019. - Vol. 381/ - №4. - P. 317-327].According to scientific studies, tumors with a deficiency in homologous recombination have increased sensitivity to platinum derivatives or PARP inhibitors [Overall survival and clinical characteristics of pancreatic cancer in BRCA mutation carriers / T. Golan, Z.S. Kanji, R. Epelbaum [et al] // British Journal of Cancer. - 2014. - Vol. 111. - No. 6. - P. 1132-1138], [Randomized, double-blind phase II trial with prospective classification by ATM protein level to evaluate the efficacy and tolerability of olaparib plus paclitaxel in patients with recurrent or metastatic gastric cancer / Y.J. Bang, S.A. Im, K.W. Lee [et al] // Journal of Clinical Oncology. - 2015. - Vol 33. - No. 33. - P. 3858-3865], [FDA Approves Olaparib for Germline BRCA-mutated Metastatic: website. - URL: https://www.esmo.org/Oncology-News (Accessed: 01/21/2020). - [Electronic resource]], [Furuse, J. A PARP inhibitor in pancreatic cancer: Enhancement anti-tumor activity of chemoradiation therapy against pancreatic cancer? / J. Furuse // EBioMedicine. - 2019. - Vol. 40. - P. 9-10], [ATM dysfunction in pancreatic adenocarcinoma and associated therapeutic implications // S.A. Armstrong, C.W. Schultz, A. Azimi-Sadjadi [et al] // Molecular Cancer Therapeutics. - 2019. - Vol. 18. - No. 11. - P. 1899-1908], [Abstract CT234: A Phase II, single arm study of maintenance rucaparib in patients with platinum-sensitive advanced pancreatic cancer and a pathogenic germline or somatic mutation in BRCA1, BRCA2 or PALB2 / K.A.R. Binder, R. Mick, M. O'Hara [et al] // Clinical Trials. American Association for Cancer Research - 2019. - P. CT234-CT234], [Maintenance olaparib for germline BRCA-mutated metastatic pancreatic cancer / T. Golan, P. Hammel, M. Reni [et al] // The New England Journal of Medicine. - 2019. - Vol. 381 / - # 4. - P. 317-327].

Одной из основных причин возникновения дефицита гомологичной рекомбинации являются патогенные мутации в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2. В неотобранной когорте больных раком поджелудочной железы доля пациентов с терминальными мутациями в генах BRCA1/2 составляет 2,4% - 4,6%, в гене ATM и PALB2 - 1,4% и 0,7%, соответственно [Germline BRCA mutations in a large clinic-based cohort of patients with pancreatic adenocarcinoma / S. Hotter, A. Borgida, A. Dodd [et al] // Journal of Clinical Oncology. - 2015. - Vol. 33. - №28. - P. 3124-3129], [Germline cancer susceptibility gene variants, somatic second hits, and survival outcomes in patients with resected pancreatic cancer / M.B. Yurgelun, A.B. Chittenden, V. Morales-Oyarvide [et al] // Genetics in Medicine. - 2019. - Vol. 21. - №1. - P. 213-223].Pathogenic mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM, and PALB2 genes are one of the main causes of homologous recombination deficiency. In an unselected cohort of pancreatic cancer patients, the proportion of patients with terminal mutations in the BRCA1 / 2 genes is 2.4% - 4.6%, in the ATM and PALB2 gene - 1.4% and 0.7%, respectively [Germline BRCA mutations in a large clinic-based cohort of patients with pancreatic adenocarcinoma / S. Hotter, A. Borgida, A. Dodd [et al] // Journal of Clinical Oncology. - 2015. - Vol. 33. - No. 28. - P. 3124-3129], [Germline cancer susceptibility gene variants, somatic second hits, and survival outcomes in patients with resected pancreatic cancer / M.B. Yurgelun, A.B. Chittenden, V. Morales-Oyarvide [et al] // Genetics in Medicine. - 2019. - Vol. 21. - No. 1. - P. 213-223].

Интеграция в клиническую практику анализа на наличие дефицита гомологичной рекомбинации у больных раком поджелудочной железы открывает перспективы индивидуализации противоопухолевой терапии, повышения эффективности лечения и снижения показателей смертности от данного заболевания.The integration into clinical practice of the analysis for the presence of a deficiency of homologous recombination in patients with pancreatic cancer opens up prospects for the individualization of anticancer therapy, an increase in the effectiveness of treatment and a decrease in mortality from this disease.

Основными признаками данного изобретения являются мультиплексная ПЦР и биологический микрочип, содержащий набор иммобилизованных дифференцирующих олигонуклеотидов.The main features of this invention are multiplex PCR and a biological microchip containing a set of immobilized differentiating oligonucleotides.

Первым важным признаком изобретения являются праймеры для амплификации целевых локусов генов BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2, набор которых используется для получения изучаемых флуоресцентно меченых фрагментов ДНК в требуемом количестве. Последовательности праймеров приведены в Перечне последовательностей 1 (SEQ ID NO: 1-44).The first important feature of the invention is the primers for amplification of the target loci of the genes BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2, the set of which is used to obtain the studied fluorescently labeled DNA fragments in the required amount. The primer sequences are shown in Sequence Listing 1 (SEQ ID NO: 1-44).

Вторым важным признаком изобретения является биологический микрочип, содержащий набор иммобилизованных дифференцирующих олигонуклеотидов, последовательности которых приведены в Перечне последовательностей 2 (SEQ ID NO: 45-90). Дифференцирующие олигонуклеотиды иммобилизуются в ячейках гидогелевого микрочипа, как описано в патенте [А.Д. Мирзабеков, А.Ю. Рубина, С.В. Паньков, А.Н. Перов, В.В. Чупеева. Композиция для иммобилизации биологических макромолекул в гидрогелях, способ приготовления композиции, биочип, способ проведения ПЦР на биочипе // Патент RU 2206575 С2, 2003] в концентрации 200-400 мкМ. Схема расположения ячеек биологического микрочипа для анализа мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2 приведена на Фиг. 1.A second important feature of the invention is a biological microchip containing a set of immobilized differentiating oligonucleotides, the sequences of which are shown in Sequence Listing 2 (SEQ ID NO: 45-90). Differentiating oligonucleotides are immobilized in the cells of the hydrogel microchip, as described in the patent [A.D. Mirzabekov, A. Yu. Rubin, S.V. Pankov, A.N. Perov, V.V. Chupeeva. Composition for the immobilization of biological macromolecules in hydrogels, a method for preparing a composition, a biochip, a method for carrying out PCR on a biochip // Patent RU 2206575 C2, 2003] at a concentration of 200-400 μM. The layout of the cells of the biological microchip for the analysis of mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM, and PALB2 genes is shown in FIG. 1.

Набор праймеров используется на стадии амплификации ДНК-локусов посредством проведения мультиплексной ПЦР для подготовки ДНК-мишени к гибридизации на биочипе. Все обратные праймеры имеют адаптер, служащий местом посадки для короткого универсального праймера (SEQ ID NO: 44), несущего флуоресцентную метку (Су-5) на 5'-конце. Условия полимеразной цепной реакции спроектированы таким образом, чтобы на первом этапе амплификации происходила симметричная амплификация целевых генетических локусов, а на втором этапе с короткого универсального праймера получали одноцепочечный флуоресцентно меченный ПЦР-продукт. Далее проводится гибридизация полученных флуоресцентно меченых одноцепочечных фрагментов ДНК с иммобилизованными в ячейках геля олигонуклеотидами, расположенными на пластиковой подложке. После проведения гибридизации и отмывки биологического микрочипа проводится анализ полученной флуоресцентной картины, на основании которого делается вывод о генотипе исследуемого образца. Пример гибридизационной картины приведен на Фиг. 2.A set of primers is used at the stage of amplification of DNA loci by means of multiplex PCR to prepare a target DNA for hybridization on a biochip. All reverse primers have an adapter that serves as a landing site for a short universal primer (SEQ ID NO: 44) bearing a fluorescent label (Cy-5) at the 5 'end. The conditions of the polymerase chain reaction are designed so that at the first stage of amplification, symmetric amplification of the target genetic loci occurs, and at the second stage, a single-stranded fluorescently labeled PCR product is obtained from a short universal primer. Then, the obtained fluorescently labeled single-stranded DNA fragments are hybridized with oligonucleotides immobilized in the gel cells and located on a plastic substrate. After hybridization and washing of the biological microchip, the obtained fluorescence pattern is analyzed, on the basis of which a conclusion is made about the genotype of the sample under study. An example of a hybridization pattern is shown in FIG. 2.

Перечни последовательностейSequence Lists

Перечень последовательностей 1. Последовательности праймеров для проведения мультиплексной ПЦР с последующим анализом методом гибридизации на биочипе для анализа терминальных мутаций в генах BRCAJ, BRCA2, ATM и PALB2.List of sequences 1. Sequences of primers for multiplex PCR followed by analysis by hybridization on a biochip for analysis of terminal mutations in the BRCAJ, BRCA2, ATM and PALB2 genes.

Перечень последовательностей 2. Последовательности олигонуклеотидных зондов, используемых для иммобилизации в ячейках биологического микрочипа.List of sequences 2. Sequences of oligonucleotide probes used for immobilization in the cells of a biological microchip.

Копия перечня последовательностей, представленная на машиночитаемом носителе, идентична перечню последовательностей в печатной форме.A copy of the sequence listing provided on a computer-readable medium is identical to the sequence listing in printed form.

Перечень фигурList of figures

Фигура 1. Схема биологического микрочипа для анализа терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2. В угловых позициях нанесены ячейки (М), содержащие флуоресцентный краситель Су 5, светящийся перманентно, для ориентировки и контроля интенсивности свечения.Figure 1. Schematic of a biological microchip for the analysis of terminal mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes. In the angular positions, cells (M) are marked, containing the fluorescent dye Cy 5, permanently glowing, for orientation and control of the glow intensity.

Фигура 2. Гибридизационная картина, полученная с помощью биологического микрочипа для анализа терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2 у испытуемого №ХХХ. Образец содержит мутацию 509_510delGA в гене PALB2.Figure 2. Hybridization pattern obtained using a biological microchip for the analysis of terminal mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes in subject # XXX. The sample contains the 509_510delGA mutation in the PALB2 gene.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Задача настоящего изобретения состоит в создании способа экспресс-анализа, позволяющего выявлять терминальные мутации в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2.The object of the present invention is to provide a rapid analysis method for detecting terminal mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes.

Для обеспечения оптимального состава и структуры праймеров, используемых в протоколе мультиплексной ПЦР, необходимы такие праймеры, которые не образуют между собой высокоэнергетических структур (шпильки и дуплексы), обеспечивают специфичную амплификацию и при этом подобраны таким образом, чтобы их отжиг на мишени происходил при одинаковой температуре (Перечень последовательностей 1 (SEQ ID NO: 1-43)). Все обратные праймеры имеют адаптер, служащий местом посадки для короткого универсального праймера (Перечень последовательностей 1 (SEQ ID NO: 44)), несущего флуоресцентную метку (Су-5) на 5'-конце. Для обеспечения сбалансированной эффективной амплификации исследуемых образцов также должны быть оптимизированы такие параметры как концентрация MgCl2 и праймеров в ПЦР-смеси, соотношение прямых и обратных праймеров, количество циклов амплификации на обоих этапах, время элонгации, денатурации и отжига праймеров на каждом этапе. В результате проведенной работы подобраны праймеры, которые позволяют осуществлять эффективную наработку выбранных фрагментов генов BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2.To ensure the optimal composition and structure of the primers used in the multiplex PCR protocol, primers are needed that do not form high-energy structures (hairpins and duplexes) among themselves, provide specific amplification and, at the same time, are selected in such a way that their annealing on the target occurs at the same temperature (Sequence Listing 1 (SEQ ID NO: 1-43)). All reverse primers have an adapter that serves as a landing site for a short universal primer (Sequence Listing 1 (SEQ ID NO: 44)) bearing a fluorescent label (Cy-5) at the 5 'end. To ensure a balanced efficient amplification of the samples under study, parameters such as the concentration of MgCl 2 and primers in the PCR mixture, the ratio of forward and reverse primers, the number of amplification cycles in both stages, and the elongation, denaturation and annealing times of primers at each stage must also be optimized. As a result of this work, primers were selected that allow efficient production of selected fragments of the BRCA1, BRCA2, ATM, and PALB2 genes.

Олигонуклеотиды для иммобилизации на биологическом микрочипе подбираются таким образом, чтобы идентифицировать все выбранные для анализа терминальные мутации в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2.Oligonucleotides for immobilization on a biological microchip are selected in such a way as to identify all terminal mutations selected for analysis in the BRCA1, BRCA2, ATM, and PALB2 genes.

Олигонуклеотиды должны соответствовать следующим критериям:Oligonucleotides must meet the following criteria:

1) Дискриминирующий зонд должен обладать высокой специфичностью к выбранному для анализа мутантному локусу, который представляет собой участок гена, амплифицированный с помощью ПЦР, с включенной флуоресцентной меткой.1) The discriminating probe should have high specificity for the selected mutant locus for analysis, which is a region of the gene amplified by PCR with a fluorescent label included.

2) Вариабельный нуклеотид должен находиться в серединной области зонда, поскольку такое положение позволяет добиться большей дискриминации между совершенными и несовершенными дуплексами.2) The variable nucleotide should be located in the middle region of the probe, since this position allows for greater discrimination between perfect and imperfect duplexes.

3) Выбранные олигонуклеотиды не должны содержать высокостабильных вторичных структур, наличие которых может приводить к снижению эффективности гибридизации.3) The selected oligonucleotides should not contain highly stable secondary structures, the presence of which can lead to a decrease in the efficiency of hybridization.

На биочипе для определения терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, АТМ и PALB2 иммобилизовано 46 высокоспецифичных дифференцирующих олигонуклеотидных зондов (Перечень последовательностей 2 (SEQ ID NO: 45-90)), структура которых обеспечивает связывание только с полностью комплементарными ДНК-мишенями, что обуславливает яркий флуоресцентный сигнал в соответствующих им ячейках биологического микрочипа и дает наиболее четкие картины распределения гибридизационных сигналов. Неспецифическое связывание сведено к минимуму, что практически исключает ложноположительное «срабатывание» ячеек.On the biochip for the determination of terminal mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes, 46 highly specific differentiating oligonucleotide probes (Sequence Listing 2 (SEQ ID NO: 45-90)) are immobilized, the structure of which ensures binding only to completely complementary DNA targets, which causes bright fluorescent signal in the corresponding cells of the biological microchip and gives the clearest pictures of the distribution of hybridization signals. Nonspecific binding is minimized, which practically excludes false positive "triggering" of cells.

Приведем последовательность анализа с использованием данного метода. Наработка ПЦР-продуктов проводится в одной реакции амплификации в одной пробирке. В качестве матрицы используют геномную ДНК.Here is the sequence of analysis using this method. The production of PCR products is carried out in one amplification reaction in one tube. Genomic DNA is used as a template.

ПЦР может быть проведена с использованием любого вида термостабильной полимеразы (например, Hot Start Taq ДНК полимераза (ООО "СибЭнзим-М", Россия)). Для построения новой цепи в буфер добавляется смесь дНТФ (дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ) в принятых концентрациях, при этом вместо дТТФ может быть использован дУТФ. Для проведения ПЦР могут быть использованы готовые коммерчески доступные наборы, содержащие все необходимые компоненты за исключением праймеров.PCR can be performed using any type of thermostable polymerase (for example, Hot Start Taq DNA polymerase (SibEnzyme-M LLC, Russia)). To build a new chain, a mixture of dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) is added to the buffer in the accepted concentrations, while dUTP can be used instead of dTTP. For PCR, ready-made commercially available kits containing all the necessary components, except for primers, can be used.

Для проведения мультиплексной ПЦР используют праймеры SEQ ID NO: 1-44, приведенные в Перечне последовательностей 1.For multiplex PCR, primers SEQ ID NO: 1-44 are used as listed in Sequence Listing 1.

В программе амплификации (температурно-временной режим) условно выделяют два этапа: в первой половине программы ПЦР проходит симметричная амплификация локусов генов BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2 с использованием специфичных праймеров (SEQ ID NO: 1-43). Во второй части программы амплификации происходит получение флуоресцентно-меченного одноцепочечного ПЦР-продукта: за счет понижения температуры отжига праймеров становится возможным отжиг и элонгация добавленного в избытке короткого универсального флуоресцентно меченного праймера (SEQ ID NO: 44), который отжигается на адаптерной части обратных специфичных праймеров. Это позволяет получать одноцепочечный флуоресцентно-меченный ампликон, способный к гибридизации специфичными ДНК-зондами на биологическом микрочипе. В качестве флуоресцентной метки используется Су5: короткий универсальный праймер несет флуоресцентную метку (Су-5) на 5'-конце. В качестве флуоресцентной метки также может быть использован любой флуорохром без ограничения (например, FITC, Texas red, Су-3 и т.д.), а также биотин.In the amplification program (temperature-time regime), two stages are conventionally distinguished: in the first half of the PCR program, symmetric amplification of the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 gene loci takes place using specific primers (SEQ ID NO: 1-43). In the second part of the amplification program, a fluorescently-labeled single-stranded PCR product is obtained: by lowering the annealing temperature of the primers, it becomes possible to anneal and elongate the short universal fluorescently labeled primer (SEQ ID NO: 44) added in excess, which is annealed on the adapter portion of the reverse specific primers ... This allows one to obtain a single-stranded fluorescently labeled amplicon capable of hybridization with specific DNA probes on a biological microchip. Cy5 is used as a fluorescent label: a short universal primer carries a fluorescent label (Cy-5) at the 5'-end. Any fluorochrome without limitation (for example, FITC, Texas red, Su-3, etc.), as well as biotin, can also be used as a fluorescent label.

Праймеры и олигонуклеотидные зонды синтезируют с использованием различных химических подходов, таких как фосфодиэфирный метод, гидрофосфорильный метод и т.д., при этом наиболее распространенным в настоящее время является фосфоамидитный метод синтеза. Синтез праймеров осуществляют, используя автоматические ДНК/РНК синтезаторы, например производства фирмы «Applied Biosystems» (США).Primers and oligonucleotide probes are synthesized using various chemical approaches such as phosphodiester method, hydrophosphoryl method, etc., with the phosphoamidite synthesis method currently being the most common. Primer synthesis is carried out using automatic DNA / RNA synthesizers, for example, manufactured by Applied Biosystems (USA).

При изготовлении биочипа могут быть использованы олигонуклеотиды, несущие по 5'- или 3'-концу активную группу, обеспечивающую иммобилизацию. Модификация олигонуклеотида для введения активной группы может быть осуществлена как в автоматическом режиме при синтезе с использованием широкого спектра коммерчески доступных модификаторов, так и постсинтетически в ручном режиме. Например, при синтезе олигонуклеотидных зондов с помощью 3'-Amino-Modifier С7 CPG 500 («Glen Research)), США) на 3'-конец олигонуклеотидов вводится спейсер со свободной аминогруппой, используемый для последующей иммобилизации олигонуклеотида на биочипе.In the manufacture of a biochip, oligonucleotides can be used that carry an active group at the 5'- or 3'-end, providing immobilization. The modification of an oligonucleotide for the introduction of an active group can be carried out both automatically during synthesis using a wide range of commercially available modifiers, and postsynthetically in a manual mode. For example, when synthesizing oligonucleotide probes using the 3'-Amino-Modifier C7 CPG 500 (Glen Research), USA), a spacer with a free amino group is inserted into the 3'-end of oligonucleotides, which is used for subsequent immobilization of the oligonucleotide on the biochip.

Далее проводится гибридизация флуоресцентно меченых фрагментов ДНК, полученных после проведения ПЦР, с иммобилизованными в ячейках геля олигонуклеотидами, которые представляют собой участки генов BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2 и являются комплементарными последовательности «дикого типа» или последовательности, содержащей мутацию.Next, the fluorescently labeled DNA fragments obtained after PCR are hybridized with oligonucleotides immobilized in the gel cells, which are regions of the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes and are complementary to the wild-type sequence or the sequence containing the mutation.

Гибридизация может быть проведена в любом известном специалисту в данной области гибридизационном буфере, например в гуанидиновом или SSPE-буфере. Типичное время гибридизации составляет 18-24 ч. при 37°С. Анализ генотипа исследуемого образца проводится с учетом расположения олигонуклеотидных зондов на биологическом микрочипе, схема которого позволяет определить, какие терминальные мутации присутствуют в том или ином образце.Hybridization can be carried out in any hybridization buffer known to the person skilled in the art, for example guanidine or SSPE buffer. Typical hybridization times are 18-24 hours at 37 ° C. The analysis of the genotype of the sample under study is carried out taking into account the location of the oligonucleotide probes on the biological microchip, the scheme of which makes it possible to determine which terminal mutations are present in a particular sample.

Анализируемые фрагменты ДНК образует совершенные гибридизационные дуплексы только с полностью комплементарными им олигонуклеотидами. Если последовательность анализируемой ДНК полностью комплементарна последовательности зонда, то образуется стабильный совершенный дуплекс (детектируется сигнал флуоресценции). В случае если искомого фрагмента нет или в нем находится некомплементарное основание, то стабильного дуплекса не образуется (сигнал флуоресценции отсутствует). Дискриминацию совершенных и несовершенных дуплексов проводят после отмывки биологического микрочипа, сравнивая интенсивности сигналов флуоресценции соответствующих ячеек биологического микрочипа. Отмывка может быть проведена в любом известном в данной области техники буфере с добавлением соли (SSC, SSPE и т.п.) или в деионизованной воде, но за более короткое время [Sambrook, J.F. Molecular cloning: a laboratory manual / J.F. Sambrook, D. W. Russell - Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001].The analyzed DNA fragments form perfect hybridization duplexes only with completely complementary oligonucleotides. If the sequence of the analyzed DNA is completely complementary to the sequence of the probe, then a stable perfect duplex is formed (a fluorescence signal is detected). If the desired fragment is absent or there is a non-complementary base in it, then no stable duplex is formed (there is no fluorescence signal). Discrimination of perfect and imperfect duplexes is carried out after washing the biological microchip by comparing the intensities of the fluorescence signals of the corresponding cells of the biological microchip. Washing can be carried out in any salt-added buffer (SSC, SSPE, etc.) known in the art, or in deionized water, but in a shorter time [Sambrook, J.F. Molecular cloning: a laboratory manual / J.F. Sambrook, D. W. Russell - Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001].

Регистрация гибридизационной картины может быть произведена с помощью любой детектирующей системы, распознающей флуоресцентный сигнал (флуоресцентный микроскоп с ПЗС-камерой, лазерный сканер, портативный анализатор биочипов и т.п. коммерчески доступные флуоресцентные анализаторы, например, портативный анализатор биочипов, снабженный ПЗС-камерой и специальным программным обеспечением, производства ООО «БИОЧИП-ИМБ» (Россия)).Registration of the hybridization pattern can be performed using any detection system that recognizes a fluorescent signal (fluorescence microscope with a CCD camera, laser scanner, portable biochip analyzer, etc. commercially available fluorescent analyzers, for example, a portable biochip analyzer equipped with a CCD camera and special software, produced by OOO BIOCHIP-IMB (Russia)).

Биологические микрочипы могут быть изготовлены посредством последовательного нанесения на поверхность стеклянной подложки матрицы из ячеек акриламидного геля, активации ячеек и ковалентной иммобилизации в ячейках модифицированных олигонуклеотидов, несущих активные группы [Kolchinsky, А. Analysis of SNPs and other genomic variations using gel-based chips / A. Kolchinsky, A. Mirzabekov // Human Mutation. - 2002. Vol. 19(4). - P. 343-360]. В качестве подложки помимо стекла может быть использован другой материал, в том числе металл, гибкие мембраны и пластик [С.В. Паньков, Э.Я. Крейндлин, О.Г. Сомова, О.В. Моисеева, В.Е. Барский, А.С. Заседателев. Применение немодифицированных полимерных материалов для изготовления подложки биочипов, биочип на их основе и способ его изготовления, способ иммобилизации гидрогелей на немодифицированных полимерных материалах // Патент RU 2309959, 2007]. Биочипы также могут быть изготовлены любыми другими известными специалисту в данной области способами [Seliger, Н. Arrays of immobilized oligonucleotides-contributions to nucleic acids technology / H. Seliger, M. Hinz, E. Happ // CurrPharm Biotechnol. - 2003. - Vol. 4(6). - P. 379-395].Biological microarrays can be manufactured by sequentially applying a matrix of acrylamide gel cells to the surface of a glass substrate, activating the cells and covalent immobilization in the cells of modified oligonucleotides carrying active groups [Kolchinsky, A. Analysis of SNPs and other genomic variations using gel-based chips / A Kolchinsky, A. Mirzabekov // Human Mutation. - 2002. Vol. 19 (4). - P. 343-360]. In addition to glass, other material can be used as a substrate, including metal, flexible membranes and plastic [S.V. Pankov, E. Ya. Kreindlin, O. G. Somova, O. V. Moiseeva, V.E. Barsky, A.S. Zasedatelev. The use of unmodified polymeric materials for the manufacture of a substrate for biochips, a biochip based on them and a method for its manufacture, a method for immobilizing hydrogels on unmodified polymeric materials // Patent RU 2309959, 2007]. Biochips can also be manufactured by any other methods known to the person skilled in the art [Seliger, H. Arrays of immobilized oligonucleotides-contributions to nucleic acids technology / H. Seliger, M. Hinz, E. Happ // CurrPharm Biotechnol. - 2003. - Vol. 4 (6). - P. 379-395].

Для изготовления биологического микрочипа в настоящем изобретении используется набор олигонуклеотидов (SEQ ID NO: 45-90), приведенных в Перечне последовательностей 2. В качестве контроля прохождения гибридизации в настоящем изобретении используют образец контрольной ДНК. Расположение конкретных олигонуклеотидных зондов на биологическом микрочипе может варьироваться и определяется только удобством интерпретации результатов гибридизации.For the manufacture of a biological microchip, the present invention uses a set of oligonucleotides (SEQ ID NO: 45-90) shown in Sequence Listing 2. A control DNA sample is used as a control for hybridization in the present invention. The location of specific oligonucleotide probes on a biological microchip can vary and is determined only by the convenience of interpreting the hybridization results.

Далее приводятся примеры, которые показывают применение способа анализа терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2. Следует понимать, что приводимые примеры служат исключительно для иллюстрации и не предназначены для ограничения объема притязаний, выраженных в формуле изобретения. На основании настоящего описания специалист в данной области сможет легко предложить свои варианты и модификации осуществления изобретения, не отходя от общей концепции настоящего изобретения и без привлечения собственной изобретательской деятельности, так что должно быть понятно, что такие варианты и модификации также будут входить в объем притязаний настоящего изобретения.The following are examples that show the application of the method for analyzing terminal mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes. It should be understood that the examples given are for illustration only and are not intended to limit the scope of the claims. Based on the present description, a person skilled in the art will be able to easily propose his variations and modifications of the implementation of the invention without departing from the general concept of the present invention and without involving his own inventive activity, so it should be clear that such variations and modifications will also fall within the scope of the present invention. inventions.

Пример 1. Амплификация фрагментов генов BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2 методом мультиплексной ПЦР с целью получения флуоресцентно меченого ПЦР-продукта в необходимом количестве.Example 1. Amplification of fragments of genes BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 by multiplex PCR in order to obtain a fluorescently labeled PCR product in the required amount.

Геномную ДНК выделяли с помощью набора DNeasy Blood & Tissue Kits (QIAGEN, Германия) из образцов периферической крови.Genomic DNA was isolated using the DNeasy Blood & Tissue Kits (QIAGEN, Germany) from peripheral blood samples.

Амплификацию локусов генов BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2 проводили в одной мультиплексной реакции, содержащей праймеры SEQ ID NO: 1-44. ПЦР проводили на приборе Т100 («Bio-Rad», США). ПЦР-смесь первого этапа общим объемом 25 мкл включала в себя: 1× ПЦР-буфер (67 мМ Трис-HCl, рН 8.6, 166 мМ (NH4)2SO4, 0,01% Тритон Х-100), 4.4 мМ MgCl2, 0.2 мМ каждого из дНТФ («Силекс», Россия), 1.25 U Hot Start Taq ДНК полимеразы (ООО "СибЭнзим-М", Россия), по 0.04 мкМ специфичных праймеров (SEQ ID NO: 1-43), 0.4 мкМ универсального флуоресцентно-меченного праймера (SEQ ID NO: 44) и 25 нг ДНК. Амплификацию проводили по схеме, указанной в таблице 2.Amplification of the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 gene loci was performed in one multiplex reaction containing the primers SEQ ID NO: 1-44. PCR was performed on a T100 device (Bio-Rad, United States). The PCR mixture of the first stage with a total volume of 25 μL included: 1 × PCR buffer (67 mM Tris-HCl, pH 8.6, 166 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 0.01% Triton X-100), 4.4 mM MgCl 2 , 0.2 mM of each dNTP (Sileks, Russia), 1.25 U Hot Start Taq DNA polymerase (SibEnzyme-M LLC, Russia), 0.04 μM specific primers (SEQ ID NO: 1-43), 0.4 μM universal fluorescently labeled primer (SEQ ID NO: 44) and 25 ng DNA. Amplification was performed according to the scheme indicated in Table 2.

Пример 2. Олигонуклеотидный биологический микрочип для определения терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2.Example 2. Oligonucleotide biological microchip for detecting terminal mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes.

Олигонуклеотиды для иммобилизации на микрочипе синтезируют на автоматическом синтезаторе 394 DNA/RNA Synthesizer («Applied Biosystems», США) с использованием стандартной фосфоамидитной процедуры. 3'-конец олигонуклеотидов содержит спейсер со свободной аминогруппой, который вводят в состав олигонуклеотида при синтезе путем использования 3'-Amino-Modifier С7 CPG 500 («Glen Research)), США). Присоединение флуоресцентной метки к олигонуклеотидам по свободной аминогруппе осуществляют в соответствии с рекомендациями производителя.Oligonucleotides for immobilization on a microchip are synthesized on an automatic 394 DNA / RNA Synthesizer (Applied Biosystems, USA) using a standard phosphoamidite procedure. The 3'-end of the oligonucleotides contains a spacer with a free amino group, which is introduced into the oligonucleotide during synthesis using the 3'-Amino-Modifier C7 CPG 500 (Glen Research), USA). The attachment of a fluorescent label to oligonucleotides at the free amino group is carried out in accordance with the manufacturer's recommendations.

Биологические микрочипы изготавливают методом сополимеризации олигонуклеотида в акриламидном геле, как описано ранее [С.В. Паньков, Э.Я. Крейндлин, О.Г. Сомова, и др. Применение немодифицированных полимерных материалов для изготовления подложки биочипов, биочип на их основе и способ его изготовления, способ иммобилизации гидрогелей на немодифицированных полимерных материалах // Патент RU 2309959, 2007], [А.Д. Мирзабеков, А.Ю. Рубина, С.В. Паньков, и др. Способ иммобилизации олигонуклеотидов, содержащих непредельные группы, в полимерных гидрогелях при формировании микрочипа // Патент RU 2175972, 2001]. После изготовления биологические микрочипы проходят контроль качества нанесения, который включает в себя визуальный контроль физических размеров гелевых ячеек при помощи светового микроскопа в отраженном свете и контроль концентрации иммобилизованных олигонуклеотидов с помощью красителя Су-3 (ООО «БИОЧИП-ИМБ», Москва, Россия). Биологический микрочип содержит 46 иммобилизованных олигонуклеотидных зондов (SEQ ID NO: 45-90), список которых представлен Перечне последовательностей 2. Ячейки наносят согласно схеме на Фиг. 1. Пример 3. Гибридизация меченого продукта на биочипеBiological microchips are made by copolymerizing an oligonucleotide in an acrylamide gel, as described earlier [C.V. Pankov, E. Ya. Kreindlin, O. G. Somova, et al. The use of unmodified polymeric materials for the manufacture of a substrate for biochips, a biochip based on them and a method for its manufacture, a method for immobilizing hydrogels on unmodified polymeric materials // Patent RU 2309959, 2007], [A.D. Mirzabekov, A. Yu. Rubin, S.V. Pankov, et al. A method for immobilizing oligonucleotides containing unsaturated groups in polymer hydrogels during microchip formation // Patent RU 2175972, 2001]. After manufacturing, biological microchips undergo application quality control, which includes visual control of the physical dimensions of the gel cells using a light microscope in reflected light and control of the concentration of immobilized oligonucleotides using the Su-3 dye (OOO BIOCHIP-IMB, Moscow, Russia). The biological microchip contains 46 immobilized oligonucleotide probes (SEQ ID NO: 45-90), a list of which is presented in Sequence Listing 2. The wells are applied according to the scheme in FIG. 1. Example 3. Hybridization of a labeled product on a biochip

Реакционную смесь, полученную после проведения мультиплексной ПЦР, описанной в Примере 1, используют для гибридизации на биочипе. Гибридизационная смесь общим объемом 40 мкл содержала 10 мкл формамида ("Serva", США), 10 мкл 20×SSPE ("Promega", США) и 20 мкл ПЦР-продукта. Готовую гибридизационную смесь тщательно перемешивают и наносят на биологический микрочип в гибридизационную камеру объемом 40 мкл (ООО «БИОЧИП-ИМБ», Москва, Россия). Гибридизацию проводят в течение 18-24 ч при температуре 37°С. После завершения инкубации гибридизационную камеру удаляют вместе с непрореагировавшей гибридизационной смесью и проводят отмывку в 1x SSPE буфере («Promega», США) при комнатной температуре в течение 15 мин.The reaction mixture obtained after carrying out the multiplex PCR described in Example 1 is used for hybridization on a biochip. The hybridization mixture with a total volume of 40 μl contained 10 μl of formamide (Serva, USA), 10 μl of 20 × SSPE (Promega, USA), and 20 μl of PCR product. The finished hybridization mixture is thoroughly mixed and applied to a biological microchip in a 40 μl hybridization chamber (BIOCHIP-IMB, Moscow, Russia). Hybridization is carried out for 18-24 hours at 37 ° C. After the end of the incubation, the hybridization chamber is removed together with the unreacted hybridization mixture and washed in 1x SSPE buffer (Promega, USA) at room temperature for 15 min.

Пример 4. Регистрация и интерпретация результатов гибридизацииExample 4. Registration and interpretation of hybridization results

Регистрацию гибридизационной картины производят с помощью портативного анализатора биочипов, снабженного ПЗС-камерой, производимого ООО «БИОЧИП-ИМБ». Описание алгоритма автоматического анализа изображения с помощью программы Image Ware™ выходит за рамки настоящего изобретения.The registration of the hybridization pattern is carried out using a portable biochip analyzer equipped with a CCD camera manufactured by BIOCHIP-IMB LLC. A description of an automatic image analysis algorithm using Image Ware ™ is outside the scope of the present invention.

Определим генотип по гибридизационной картине, представленной на Фиг. 2.Determine the genotype according to the hybridization pattern shown in Fig. 2.

В ячейках биологического микрочипа, соответствующих локусу c.509_510delGA (p.R170Ilefs) гена PALB2, положительный сигнал наблюдается в двух верхних (соответствуют последовательности дикого типа) и двух нижних ячейках (соответствуют мутантной последовательности), соответственно, образец является гетерозиготой по мутации c.509_510delGA (p.R170Ilefs) в гене PALB2.In the cells of the biological microchip corresponding to the c.509_510delGA (p.R170Ilefs) locus of the PALB2 gene, a positive signal is observed in two upper (corresponding to the wild-type sequence) and two lower cells (corresponding to the mutant sequence), respectively, the sample is heterozygous for the c.509_510delGA mutation (p.R170Ilefs) in the PALB2 gene.

Определим генотип по остальным локусам гена BRCA2 (NM_000059.3): c.752_753insAG (p.T251fs), с. 1010_1011insTG (p.Asn337fs), c.2808_2811delACAA (p.Ala938Profs), c.5286T>G (p.Tyr1762Ter), c.5586delG (p.Val1862fs), 5722_5723delCT (p.Leu1908Argfs), c.5946delT (p.Ser1982Argfs), C.6070C>T (p.Gln2024Ter), c.6298C>T (p.Gln2100Ter), c.7879A>T (p.Ile2627Phe), c.6997_6998insT (p.Pro2334Thrfs); гена ATM (NM_000051.3): c.5932G>T (p.Glu1978Ter); гена PALB2 (NM_024675.3): c.172_175delTTGT (p.Gln60Argfs); гена BRCA1 (NM_007294.3): c.68_69delAG (p.Glu23Valfs), c.181T>G (p.Cys61Gly), c.5266dup (p.Gln1756Profs*74), c.3700_3704delGTAAA (p.Val1234Glnfs), c.3756_3759delGTCT (p.Ser1253Argfs), c.4035delA (p.Glu1346Lysfs), c.5161C>T (p.Gln1721Ter), c.5251C>T (p.Arg1751Ter), c.1961delA (p.Lys654Serfs). Для каждого из локусов интенсивный флуоресцентный сигнал наблюдается только в паре ячеек, соответствующих последовательностям «дикого типа».Let us determine the genotype for the remaining loci of the BRCA2 gene (NM_000059.3): c.752_753insAG (p.T251fs), p. 1010_1011insTG (p.Asn337fs), c.2808_2811delACAA (p.Ala938Profs), c.5286T> G (p.Tyr1762Ter), c.5586delG (p.Val1862fs), 5722_5723delCT (p.Leu19.59Argfs) ), C.6070C> T (p.Gln2024Ter), c.6298C> T (p.Gln2100Ter), c.7879A> T (p.Ile2627Phe), c.6997_6998insT (p.Pro2334Thrfs); gene ATM (NM_000051.3): c.5932G> T (p.Glu1978Ter); gene PALB2 (NM_024675.3): c.172_175delTTGT (p.Gln60Argfs); gene BRCA1 (NM_007294.3): c.68_69delAG (p.Glu23Valfs), c.181T> G (p.Cys61Gly), c.5266dup (p.Gln1756Profs * 74), c.3700_3704delGTAAA (p.Val1234 .Glnfs), c.5266dup 3756_3759delGTCT (p.Ser1253Argfs), c.4035delA (p.Glu1346Lysfs), c.5161C> T (p.Gln1721Ter), c.5251C> T (p.Arg1751Ter), c.1961delA (p.Lys654Serfs). For each of the loci, an intense fluorescent signal is observed only in a pair of cells corresponding to the wild-type sequences.

Следовательно, генотип анализируемого образца: гетерозигота по мутации c.509_510delGA (p.R170Ilefs) в гене PALB2Consequently, the genotype of the analyzed sample: heterozygote for the c.509_510delGA (p.R170Ilefs) mutation in the PALB2 gene

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Claims (9)

1. Способ выявления терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2, предусматривающий следующие стадии:1. A method for detecting terminal mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes, which includes the following stages: (а) - амплификация фрагментов генов BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2 посредством мультиплексной ПЦР, в которой в качестве матрицы для амплификации используется образец геномной ДНК:(a) - amplification of BRCA1, BRCA2, ATM, and PALB2 gene fragments by multiplex PCR, in which a genomic DNA sample is used as a template for amplification: в ПЦР используются праймеры SEQ ID NO: 1-44;PCR uses primers SEQ ID NO: 1-44; в результате образуется флуоресцентно меченый ПЦР-продукт;the result is a fluorescently labeled PCR product; (б) - обеспечение биологического микрочипа для идентификации терминальных мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2, содержащего набор иммобилизованных олигонуклеотидов с последовательностями, представленными в SEQ ID NO: 45-90;(b) - providing a biological microchip to identify terminal mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes, containing a set of immobilized oligonucleotides with the sequences shown in SEQ ID NO: 45-90; (в) - гибридизация меченого ПЦР-продукта на биологическом микрочипе;(c) - hybridization of the labeled PCR product on a biological microchip; (г) - регистрация и интерпретация результатов гибридизации;(d) - registration and interpretation of hybridization results; 2. Способ по п. 1, в котором регистрацию результатов гибридизации проводят с помощью устройства, способного регистрировать и записывать сигналы флуоресценции, оснащенного программным обеспечением, позволяющим проводить автоматическую обработку интенсивности сигналов с последующей интерпретацией результатов;2. The method according to p. 1, in which the registration of the results of hybridization is carried out using a device capable of registering and recording fluorescence signals, equipped with software that allows automatic processing of signal intensity with subsequent interpretation of the results; 3. Способ по п. 1, в котором для идентификации мутаций в генах BRCA1, BRCA2, ATM и PALB2, амплифицированных с помощью набора праймеров, охарактеризованных в п. 1, используется биологический микрочип, представляющий собой подложку с набором иммобилизованных на ней олигонуклеотидов с последовательностями, представленными в SEQ ID NO: 45-90.3. The method according to claim 1, in which to identify mutations in the BRCA1, BRCA2, ATM and PALB2 genes amplified using a set of primers described in claim 1, a biological microchip is used, which is a support with a set of oligonucleotides immobilized on it with sequences shown in SEQ ID NO: 45-90.
RU2020107166A 2020-02-17 2020-02-17 Method of analyzing herminal mutations in brca1, brca2, atm and palb2 genes using multiplex pcr and subsequent hybridisation with an oligonucleotide biological microchip (biochip) RU2729360C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107166A RU2729360C9 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Method of analyzing herminal mutations in brca1, brca2, atm and palb2 genes using multiplex pcr and subsequent hybridisation with an oligonucleotide biological microchip (biochip)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107166A RU2729360C9 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Method of analyzing herminal mutations in brca1, brca2, atm and palb2 genes using multiplex pcr and subsequent hybridisation with an oligonucleotide biological microchip (biochip)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2729360C1 true RU2729360C1 (en) 2020-08-06
RU2729360C9 RU2729360C9 (en) 2020-12-08

Family

ID=72085505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107166A RU2729360C9 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Method of analyzing herminal mutations in brca1, brca2, atm and palb2 genes using multiplex pcr and subsequent hybridisation with an oligonucleotide biological microchip (biochip)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729360C9 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771372C1 (en) * 2021-06-18 2022-05-04 Павел Викторович Липилкин METHOD AND TEST SYSTEM FOR DETECTING THE C.1934dupG MUTATION IN THE ASXL1 GENE IN HEMOBLASTOSIS

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FOURATIА et al. Screening for common mutations in BRCA1 and BRCA2 genes: interest in genetic testing of Tunisian families with breast and/or ovarian cancer, A. Fourati et al. Bulletin du Cancer, 2014. - Vol. 101(11)., E. 36-40. doi: 10.1684/bdc.2014.2049. *
KWONG A. et al. Identification of BRCA1/2 founder mutations in Southern Chinese breast cancer patients using gene sequencing and high resolution DNA melting analysis, PLoS One. - 2012. - Vol. 7(9). - e43994. doi: 10.1371/journal.pone.0043994. *
ФЕДОРОВА О.Е. и др. Анализ точечных мутаций в гене BRCA1 методом гибридизации с гидрогелевыми микрочипами, Молекулярная биология, 2006, том 40, N1, с. 31-36. *
ФЕДОРОВА О.Е. и др. Анализ точечных мутаций в гене BRCA1 методом гибридизации с гидрогелевыми микрочипами, Молекулярная биология, 2006, том 40, N1, с. 31-36. FOURATIА et al. Screening for common mutations in BRCA1 and BRCA2 genes: interest in genetic testing of Tunisian families with breast and/or ovarian cancer, A. Fourati et al. Bulletin du Cancer, 2014. - Vol. 101(11)., E. 36-40. doi: 10.1684/bdc.2014.2049. KWONG A. et al. Identification of BRCA1/2 founder mutations in Southern Chinese breast cancer patients using gene sequencing and high resolution DNA melting analysis, PLoS One. - 2012. - Vol. 7(9). - e43994. doi: 10.1371/journal.pone.0043994. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2729360C9 (en) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Álvarez-Iglesias et al. Coding region mitochondrial DNA SNPs: targeting east Asian and Native American haplogroups
KR100973049B1 (en) htSNP FOR DETERMINING A GENOTYPE OF CYTOCHROME P450 2D6 GENE AND GENOTYPING CHIP USING THEREOF
US20060269925A1 (en) Methods for determining glutathione S-transferase theta-1 genotype
WO2006104370A1 (en) Multiple snp for diagnosing colorectal cancer, microarray and kit comprising the same, and method of diagnosing colorectal cancer using the same
US9637788B2 (en) Discrimination of blood type variants
Waldmüller et al. Low‐density DNA microarrays are versatile tools to screen for known mutations in hypertrophic cardiomyopathy
RU2303634C2 (en) Method for analysis of genetic polymorphysm, defining predisposition to tumor diseases and individual sensitivity to pharmaceutical agents by using olygonucleotide biological microarray (bioarray)
RU2729360C1 (en) Method of analyzing terminal mutations in brca1, brca2, atm and palb2 genes using multiplex pcr and subsequent hybridisation with an oligonucleotide biological microchip (biochip)
WO2005072152A2 (en) Apoc1 genetic markers associated with age of onset of alzheimer's disease
KR101523769B1 (en) Multiple SNPs for diagnosis of ischemic stroke and use thereof
KR100754398B1 (en) Multiple SNP for diagnosing cardiovascular disease microarray and kit comprising the same and method for diagnosing cardiovascular disease using the same
RU2549682C1 (en) Method for analysis of somatic mutations in pi3k gene using lna-blocking multiplex pcr and subsequent hybridisation with oligonucleotide biological microchip (biochip)
WO2005079173A2 (en) A plynucleotide associated with a colon cancer comprising single nucleotide polymorphism, microarray and diagnostic kit comprising the same and method for diagnosing a colon cancer using the polynucleotide
RU2674687C1 (en) Method for analysis of somatic mutations in gnaq and gna11 genes using lna-blocking multiplex pcr and subsequent hybridization with oligonucleotide biological microchip (biochip)
RU2539733C2 (en) Set of differentiating nucleotides and biochip applicable in method for genetic typing of human y-chromosomes haplogroup markers: m130 (c), m145 (de)
JP5866669B2 (en) Breast cancer susceptibility determination method
KR20120038333A (en) Novel egr2 snps related to bipolar disorder, microarrays and kits comprising them for diagnosing bipolar disorder
RU2600874C2 (en) Set of oligonucleotide primers and probes for genetic typing of polymorphous dna loci associated with a risk of progression of sporadic form of alzheimer's disease in russian populations
JP2007510404A (en) NTRK1 gene marker associated with age of onset of Alzheimer's disease
RU2582216C2 (en) Biological microchip with primer set for analysis of polymorphism in ab0, hla-dqa1, amel, darc, nat2 genes
RU2701375C1 (en) METHOD FOR HUMAN GENOTYPE DETERMINATION BY MUTATION c.496A>G IN 6 EXON OF DPYD GENE
KR101167945B1 (en) Polynucleotides derived from ATG16L1 gene comprising single nucleotide polymorphisms, microarrays and diagnostic kits comprising the same, and analytic methods for autism spectrum disorders using the same
Salvado et al. Microarray technology for mutation analysis of low-template DNA samples
KR101071081B1 (en) Polynucleotides comprising single nucleotide polymorphism derived from DEFA4 gene, microarrays and diagnostic kits comprising the same, and detection methods using the same
KR101167942B1 (en) Polynucleotides derived from ALG12 gene comprising single nucleotide polymorphisms, microarrays and diagnostic kits comprising the same, and analytic methods for autism spectrum disorders using the same

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Change in inventorship

Effective date: 20201005

TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 22-2020 FOR INID CODE(S) (54)

TH4A Reissue of patent specification