RU2795660C1 - Method for predicting the risk of developing preeclampsia in women based on genetic markers - Google Patents

Method for predicting the risk of developing preeclampsia in women based on genetic markers Download PDF

Info

Publication number
RU2795660C1
RU2795660C1 RU2022122189A RU2022122189A RU2795660C1 RU 2795660 C1 RU2795660 C1 RU 2795660C1 RU 2022122189 A RU2022122189 A RU 2022122189A RU 2022122189 A RU2022122189 A RU 2022122189A RU 2795660 C1 RU2795660 C1 RU 2795660C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gene
risk
preeclampsia
bag6
women
Prior art date
Application number
RU2022122189A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мария Юрьевна Абрамова
Ирина Васильевна Пономаренко
Михаил Иванович Чурносов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2795660C1 publication Critical patent/RU2795660C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine; medical diagnostics.
SUBSTANCE: invention can be used to predict the risk of developing preeclampsia in women of Russian nationality. DNA from the peripheral venous blood is isolated. The analysis of polymorphic variants rs1799945 of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene is carried out. When a combination of genotypes GG rs1799945 of the HFE gene and GG rs805303 of the BAG6 gene is detected, a high risk of developing preeclampsia is predicted.
EFFECT: method provides for obtaining new criteria for assessing the risk of developing preeclampsia in women of the Russian nationality based on data on interlocus interaction of polymorphic variants rs1799945 of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene.
1 cl, 2 dwg, 6 ex

Description

Изобретение относится к области медицинской диагностики и может быть использовано для прогнозирования риска развития преэклампсии на основе генетического тестирования у женщин русской национальности.The invention relates to the field of medical diagnostics and can be used to predict the risk of developing preeclampsia based on genetic testing in women of Russian nationality.

В настоящее время, вопросы репродуктивного здоровья населения и факторов, его определяющих, рассматриваются как одни из наиболее значимых для современного населения [Абрамова М.Ю., Чурносов М.И. Современные представления об этиологии, патогенезе и факторах риска преэклампсии. Журнал акушерства и женских болезней. 2021;70(5):105 -116]. Особое внимание уделяют показателям материнской и перинатальной смертности, как ключевым параметрам, по которым отображается экономическое и социальное благополучие населения отдельных стран. Гипертензивные расстройства беременности осложняют течение гестации в 5-15% всех случаев и ежегодно занимают лидирующие позиции среди причин материнской заболеваемости и смертности [Bovee Е.М., Gulati М., Maas А.Н. Novel Cardiovascular Biomarkers Associated with Increased Cardiovascular Risk in Women With Prior Preeclampsia/HELLP Syndrome: A Narrative Review. Eur Cardiol. 2021;16:e36]. Особое место в данной группе заболеваний занимает преэклампсия (ПЭ), как наиболее опасное и непредсказуемое осложнение беременности, поскольку патоморфологические процессы, лежащие в основе патогенеза ПЭ, происходят задолго до манифестации выраженных клинических признаков данного осложнения гестации [Ives C.W., Sinkey R., Rajapreyar I., et al. Preeclampsia-Pathophysiology and Clinical Presentations: JACC State-of-the-Art Review. J Am Coll Cardiol. 2020; 76 (14): 1690-1702].At present, the issues of reproductive health of the population and the factors that determine it are considered as one of the most significant for the modern population [Abramova M.Yu., Churnosov M.I. Modern ideas about the etiology, pathogenesis and risk factors of preeclampsia. Journal of Obstetrics and Women's Diseases. 2021;70(5):105 -116]. Particular attention is paid to indicators of maternal and perinatal mortality, as key parameters that reflect the economic and social well-being of the population of individual countries. Hypertensive disorders of pregnancy complicate the course of gestation in 5-15% of all cases and annually occupy a leading position among the causes of maternal morbidity and mortality [Bovee E.M., Gulati M., Maas A.N. Novel Cardiovascular Biomarkers Associated with Increased Cardiovascular Risk in Women With Prior Preeclampsia/HELLP Syndrome: A Narrative Review. Eur Cardiol. 2021;16:e36]. Preeclampsia (PE) occupies a special place in this group of diseases as the most dangerous and unpredictable complication of pregnancy, since the pathomorphological processes underlying the pathogenesis of PE occur long before the manifestation of pronounced clinical signs of this gestational complication [Ives C.W., Sinkey R., Rajapreyar I ., et al. Preeclampsia-Pathophysiology and Clinical Presentations: JACC State-of-the-Art Review. J Am Call Cardiol. 2020; 76 (14): 1690-1702].

Женщины, с отягощенным по ПЭ анамнезом, относятся к группе пациентов с более высоким риском развития тромбозов и инсультов, сахарного диабета II типа, артериальной гипертензии (АГ), почечной недостаточности, кардиомиопатий и др. в отдаленном будущем [Chourdakis Е., Oikonomou N., Fouzas S. et al. Preeclampsia Emerging as a Risk Factor of Cardiovascular Disease in Women // High Blood Press Cardiovasc. Prev. 2021. V. 28. №2. P. 103-114. doi:10.1007/s40292-020-00425-7]. Также, ПЭ у матери значительно повышает риск ранней неонатальной смерти, рождения детей с низкой массой тела, развития респираторного дистресс-синдрома и пери- и интравентрикулярных кровоизлияний у новорожденных [Khader Y.S., Batieha A., Al-Njadat R.A., Hijazi S.S. Preeclampsia in Jordan: incidence, risk factors, and its associated maternal and neonatal outcomes // J. Matern. Fetal Neonatal Med. 2018. V. 31. №6. P. 770-776. doi:10.1080/14767058.2017.1297411].Women with a burdened history of PE belong to the group of patients with a higher risk of developing thrombosis and stroke, type II diabetes mellitus, arterial hypertension (AH), renal failure, cardiomyopathies, etc. in the distant future [Chourdakis E., Oikonomou N. , Fouzas S. et al. Preeclampsia Emerging as a Risk Factor of Cardiovascular Disease in Women // High Blood Press Cardiovasc. Prev. 2021. V. 28. No. 2. P. 103-114. doi:10.1007/s40292-020-00425-7]. Also, maternal PE significantly increases the risk of early neonatal death, the birth of children with low body weight, the development of respiratory distress syndrome and peri- and intraventricular hemorrhages in newborns [Khader Y.S., Batieha A., Al-Njadat R.A., Hijazi S.S. Preeclampsia in Jordan: incidence, risk factors, and its associated maternal and neonatal outcomes // J. Matern. Fetal Neonatal Med. 2018. V. 31. No. 6. P. 770-776. doi:10.1080/14767058.2017.1297411].

Тяжелое течение ПЭ сопряжено с более высокими рисками развития неблагоприятных последствий. Так у 42% женщин с тяжелым течением ПЭ в течение года после родоразрешения сохраняется стойкая артериальная гипертензия (АГ), а в отдаленном будущем риск развития сердечно-сосудистых заболеваний более чем в 10 раз выше в сравнении с поздним формированием ПЭ умеренного течения [Hauspurg A., Countouris М.Е., Catov J.M. Hypertensive Disorders of Pregnancy and Future Maternal Health: How Can the Evidence Guide Postpartum Management? Curr Hypertens Rep. 2019; 21 (12): 96].Severe PE is associated with a higher risk of adverse effects. So, in 42% of women with severe PE, persistent arterial hypertension (AH) persists for a year after delivery, and in the long term, the risk of developing cardiovascular diseases is more than 10 times higher compared to the late formation of moderate PE [Hauspurg A. , Countouris M.E., Catov J.M. Hypertensive Disorders of Pregnancy and Future Maternal Health: How Can the Evidence Guide Postpartum Management? Curr Hypertens Rep. 2019; 21 (12): 96].

Механизмы формирования ПЭ широко изучаются во всем мире, существует более 30 гипотез развития данного осложнения беременности, в большинстве которых, ключевую роль отводят нарушениям плацентации [Wilkerson R.G., Ogunbodede A.C. Hypertensive Disorders of Pregnancy. Emerg Med Clin North Am. 2019; 37(2):301-316]. Нарушение инвазии вневорсинчатого цитотрофобласта и неполноценное ремоделирование спиральных маточных артерий приводит к патоморфологическим изменениям маточно-плацентарного кровотока и ранней манифестации ПЭ, в основном, тяжелого течения [Сюндюкова Е.Г., Чулков В.С., Рябикина М.Г. Преэклампсия: современное состояние проблемы. Доктор.Ру. 2021; 20(1):11-16]. Развитие поздней ПЭ обусловлено, преимущественно, наличием особенностей функционирования сердечно-сосудистой системы и гемодинамики матери и сопровождается умеренным течением [McLaughlin K., Snelgrove J.W., Sienas L.E., et al. Phenotype-Directed Management of Hypertension in Pregnancy. J Am Heart Assoc. 2022;11(7):e023694]. Несомненна роль наследственной предрасположенности как основополагающего фактора риска развития ПЭ. Согласно литературным данным, вклад генетических детерминант в формирование данного осложнения гестации составляет более 50 %, среди которых доминирующая роль отводится материнскому геному - более 35 % [Burton GJ, Redman CW, Roberts JM, et al. Pre-eclampsia: pathophysiology and clinical implications. BMJ. 2019; 366:l2381]. Многими научными коллективами изучается вклад различных групп генов-кандидатов, биологические продукты которых вовлечены в патогенез данного осложнения гестации. Широко проводятся репликативные исследования однонуклеотидных полиморфных вариантов различных генов, показавших значимые ассоциации с заболеваниями, имеющие с ПЭ единые биологические механизмы развития [Сереброва В.Н., Трифонова Е.А., Степанов В.А. Эволюционно-генетический анализ роли регуляторных участков гена CORO2A в формировании наследственной предрасположенности к преэклампсии у русских и якутов. Научные результаты биомедицинских исследований. 2018;4(3):38-48]. Особую нишу среди данных работ занимают репликативные исследования GWAS-значимых полиморфных локусов, ассоциированных с формированием АГ, как одного из «ключевых» клинических симптомов ПЭ [Hou B., Jia X., Deng Z., et al. Exploration of CYP21A2 and CYP17A1 polymorphisms and preeclampsia risk among Chinese Han population: a large-scale case-control study based on 5021 subjects. Hum Genomics. 2020;14(1):33]. Однако стоит отметить, что имеющиеся молекулярно-генетические исследования не дают однозначного ответа о роли конкретных GWAS-значимых для развития АГ полиморфных локусов в формировании ПЭ, что обуславливает актуальность поиска новых генетических маркеров для ранней диагностики ПЭ.The mechanisms of PE formation are widely studied all over the world, there are more than 30 hypotheses for the development of this pregnancy complication, in most of which placentation disorders play a key role [Wilkerson R.G., Ogunbodede A.C. Hypertensive Disorders of Pregnancy. Emerg Med Clin North Am. 2019; 37(2):301-316]. Violation of extravillous cytotrophoblast invasion and defective remodeling of the spiral uterine arteries leads to pathomorphological changes in uteroplacental blood flow and early manifestation of PE, mainly of severe course [Syundyukova E.G., Chulkov V.S., Ryabikina M.G. Preeclampsia: the current state of the problem. Doctor.Ru. 2021; 20(1):11-16]. The development of late PE is mainly due to the presence of features of the functioning of the cardiovascular system and maternal hemodynamics and is accompanied by a moderate course [McLaughlin K., Snelgrove J.W., Sienas L.E., et al. Phenotype-Directed Management of Hypertension in Pregnancy. J Am Heart Assoc. 2022;11(7):e023694]. The role of hereditary predisposition as a fundamental risk factor for the development of PE is undoubted. According to the literature data, the contribution of genetic determinants to the formation of this gestational complication is more than 50%, among which the dominant role belongs to the maternal genome - more than 35% [Burton GJ, Redman CW, Roberts JM, et al. Pre-eclampsia: pathophysiology and clinical implications. BMJ. 2019; 366:l2381]. Many research teams are studying the contribution of various groups of candidate genes whose biological products are involved in the pathogenesis of this complication of gestation. Replicative studies of single-nucleotide polymorphic variants of various genes are widely carried out, showing significant associations with diseases that have common biological mechanisms of development with PE [Serebrova V.N., Trifonova E.A., Stepanov V.A. Evolutionary genetic analysis of the role of regulatory regions of the CORO2A gene in the formation of hereditary predisposition to preeclampsia in Russians and Yakuts. Scientific results of biomedical research. 2018;4(3):38-48]. A special niche among these works is occupied by replicative studies of GWAS-significant polymorphic loci associated with the formation of hypertension, as one of the “key” clinical symptoms of PE [Hou B., Jia X., Deng Z., et al. Exploration of CYP21A2 and CYP17A1 polymorphisms and preeclampsia risk among Chinese Han population: a large-scale case-control study based on 5021 subjects. Hum Genomics. 2020;14(1):33]. However, it should be noted that the available molecular genetic studies do not provide an unambiguous answer about the role of specific GWAS-significant for the development of AH polymorphic loci in the formation of PE, which makes it urgent to search for new genetic markers for the early diagnosis of PE.

Полиморфный вариант rs1799945 гена HFE показал статистически значимые ассоциации (p ≤ 5×10-8) с развитием артериальной гипертензии и различными параметрами АД и АГ по данным восьми GWAS-исследований (на момент обращения к GWAS-каталогу - июнь 2022 года). Установлено, что аллель G исследуемого полиморфного варианта является «рисковым» и ассоциирован с повышением уровня АД (САД, ДАД, СрАД), в то время как аллель C имеет проективное значение в отношении развития АГ и связан с более низкими цифровыми значениями параметров АД.The rs1799945 polymorphic variant of the HFE gene showed statistically significant associations (p ≤ 5 × 10 -8 ) with the development of arterial hypertension and various parameters of blood pressure and hypertension according to eight GWAS studies (at the time of accessing the GWAS catalog - June 2022). It was found that the G allele of the studied polymorphic variant is “risk” and is associated with an increase in blood pressure (SBP, DBP, MAP), while the C allele has a projective value in relation to the development of hypertension and is associated with lower digital values of blood pressure parameters.

Согласно материалам GWAS-каталога, полиморфный вариант rs805303 гена BAG6 показал ассоциации с различными параметрами артериального давления (АД), которые достигли полногеномного уровня значимости (p ≤ 5×10-8), по данным двум GWAS-исследований (на момент обращения к GWAS-каталогу - март 2022 года) [14, 24]. Установлено, что аллель G полиморфного локуса вариант rs805303 гена BAG6 сопряжен с более высокими показателями уровня САД (p = 1.5×10−11), ДАД (p = 3.0×10−11) и развитием АГ (p = 1.1×10−10) в европейской популяции, а «протективный» аллель A rs805303 гена BAG6 ассоциирован со снижением уровня САД.According to the GWAS catalog, the rs805303 polymorphic variant of the BAG6 gene showed associations with various parameters of blood pressure (BP), which reached a genome-wide level of significance (p ≤ 5×10 -8 ), according to two GWAS studies (at the time of accessing the GWAS- catalog - March 2022) [14, 24]. It was found that the G allele of the polymorphic locus variant rs805303 of the BAG6 gene is associated with higher levels of SBP (p = 1.5×10 −11 ), DBP (p = 3.0×10 −11 ) and the development of AH (p = 1.1×10 −10 ) in the European population, and the “protective” allele A rs805303 of the BAG6 gene is associated with a decrease in SBP.

В изученной научно-медицинской и доступной патентной литературе авторами не было обнаружено способа прогнозирования риска развития преэклампсии у женщин русской национальности на основе данных о межлокусном взаимодействии полиморфнных вариантов rs1799945 гена HFE и rs805303 гена BAG6.In the studied scientific medical and available patent literature, the authors did not find a way to predict the risk of developing preeclampsia in women of Russian nationality based on data on the interlocus interaction of polymorphic variants rs1799945 of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene.

Из области техники известен патент RU № 2648872 (опубл. 28.03.2018) «Способ раннего прогнозирования развития преэклампсии». Данный способ включает сбор анамнестических данных: семейный, социальный, акушерско-гинекологический и соматический анамнез; определение показателей красной крови, тромбоцитов, лейкоформулы; биохимический и иммунологический анализ; оценку периферической гемодинамики методом допплерометрии в маточных артериях, отличающийся тем, что прогнозирование осуществляют на сроке 11-14 недель беременности, дополнительно определяют сывороточный уровень гормона эритропоэтина с расчетом коэффициента адекватности его продукции и оценкой степени адекватности продукции эритропоэтина, оценивают скорость кровотока в правой и левой маточных артериях с определением систоло-диастолического отношения, на основании полученных данных определяют коэффициент прогноза развития преэклампсии G1 и G1, и при определении хотя бы одного значения коэффициента G больше или равно 0 прогнозируют высокий риск развития преэклампсии. Существенными недостатками данного способа раннего прогнозирования развития преэклампсии являются: 1) Большое число включаемых параметров, что определяет низкую воспроизводимость предложенного способа, а также сложность в проведении большого числа требуемых манипуляций и их дороговизну; 2) Невозможность прогнозирования преэклампсии на прегравидарном этапе (до наступления беременности); 3) Данный способ не предусматривает включение в расчет оценки риска развития преэклампсии генетических маркеров, вклад которых в формирование ПЭ более 50%.Patent RU No. 2648872 (publ. 03/28/2018) "Method for early prediction of the development of preeclampsia" is known from the field of technology. This method includes the collection of anamnestic data: family, social, obstetric-gynecological and somatic history; determination of indicators of red blood, platelets, leukoformula; biochemical and immunological analysis; assessment of peripheral hemodynamics by Doppler metry in the uterine arteries, characterized in that the prediction is carried out at a period of 11-14 weeks of pregnancy, the serum level of the hormone erythropoietin is additionally determined with the calculation of the coefficient of adequacy of its production and the assessment of the degree of adequacy of erythropoietin production, the blood flow velocity in the right and left uterine arteries with the determination of the systolic-diastolic ratio, on the basis of the data obtained, the coefficient of predicting the development of preeclampsia G1 and G1 is determined, and if at least one value of the coefficient G is greater than or equal to 0, a high risk of developing preeclampsia is predicted. Significant disadvantages of this method for early prediction of the development of preeclampsia are: 1) a large number of included parameters, which determines the low reproducibility of the proposed method, as well as the difficulty in carrying out a large number of required manipulations and their high cost; 2) The impossibility of predicting preeclampsia at the pregravid stage (before pregnancy); 3) This method does not provide for the inclusion in the calculation of the risk assessment of the development of preeclampsia of genetic markers, whose contribution to the formation of PE is more than 50%.

В патенте RU № 2723627 (опубл. 17.06.2020) описан «Способ прогнозирования тяжелой преэклампсии у беременных при носительстве мутации гена протромбина, генотип F2G20210A». Способ включает исследование крови беременных в сроке 7-8 недель, отличающийся тем, что определяют активность протромбина путем использования дефицитной по субстрату плазмы, и при выявлении активности протромбина >180%, при том условии, что 100% соответствует концентрации протромбина в плазме 1 МЕ/мл, делают вывод о риске развития тяжелой преэклампсии. Недостатками метода являются: 1) Возможность прогнозирования только тяжелого течения преэклампсии; 2) Данный способ информативен только в когорте женщин-носительниц мутации гена протромбина F2G20210A; 3) Невозможность прогнозирования риска развития преэклампсии на прегравидарном этапе.Patent RU No. 2723627 (published on June 17, 2020) describes "A method for predicting severe preeclampsia in pregnant women with a prothrombin gene mutation, genotype F2G20210A". The method includes a study of the blood of pregnant women in the period of 7-8 weeks, characterized in that the activity of prothrombin is determined by using plasma deficient in the substrate, and when prothrombin activity is detected > 180%, provided that 100% corresponds to a prothrombin concentration in plasma of 1 IU / ml, draw a conclusion about the risk of developing severe preeclampsia. The disadvantages of the method are: 1) The ability to predict only the severe course of preeclampsia; 2) This method is informative only in a cohort of women carriers of the F2G20210A prothrombin gene mutation; 3) The impossibility of predicting the risk of developing preeclampsia at the pregravid stage.

За прототип выбран патент RU № 2754956 (опубл. 08.09.2021) «Способ прогнозирования риска развития преэклампсии у беременных с синдромом задержки роста плода». Данный способ включает выделение ДНК из периферической венозной крови и анализ полиморфизма гена тромбоцитарного гликопротеина IIIа ITGB3, высокий риск развития преэклампсии прогнозируют при выявлении аллеля С полиморфного локуса rs5918 гена ITGB3. Недостатками данного способа является: 1) Возможность его использования только в ограниченной когорте пациенток, а именно, у беременных с диагностированным синдромом задержки роста плода; 2) При оценке риска развития преэклампсии включают данные только об одном полиморфном локусе, тогда как межлокусные взаимодействия оказывают существенное влияние на риск любой патологии.Patent RU No. 2754956 (publ. 09/08/2021) "Method for predicting the risk of developing preeclampsia in pregnant women with fetal growth retardation syndrome" was chosen as the prototype. This method includes isolation of DNA from peripheral venous blood and analysis of the polymorphism of the platelet glycoprotein IIIa ITGB3 gene; a high risk of preeclampsia is predicted when the C allele of the rs5918 polymorphic locus of the ITGB3 gene is detected. The disadvantages of this method are: 1) The possibility of its use only in a limited cohort of patients, namely, in pregnant women diagnosed with fetal growth retardation syndrome; 2) When assessing the risk of developing preeclampsia, only one polymorphic locus is included, while interlocus interactions have a significant impact on the risk of any pathology.

Задачей настоящего исследования является расширение арсенала способов диагностики, а именно создание способа прогнозирования риска развития преэклампсии у женщин русской национальности на основе данных о межлокусном взаимодействии полиморфнных вариантов rs1799945 гена HFE и rs805303 гена BAG6.The objective of this study is to expand the arsenal of diagnostic methods, namely, to create a method for predicting the risk of developing preeclampsia in women of Russian nationality based on data on the interlocus interaction of polymorphic variants rs1799945 of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene.

Технический результат использования изобретения - получение критериев оценки риска развития преэклампсии у женщин русской национальности на основе данных о межлокусном взаимодействии полиморфнных вариантов rs1799945 гена HFE и rs805303 гена BAG6, включающий:The technical result of using the invention is to obtain criteria for assessing the risk of developing preeclampsia in women of Russian nationality based on data on interlocus interaction of polymorphic variants rs1799945 of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene, including:

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

- анализ полиморфных локусов rs1799945 гена HFE и rs805303 гена BAG6;- analysis of polymorphic loci rs1799945 of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene;

- прогнозирование высокого риска развития преэклампсии у женщин русской национальности при выявлении комбинации генотипов rs1799945 GG HFE × rs805303 GG BAG6.- predicting a high risk of developing preeclampsia in women of Russian nationality when a combination of genotypes rs1799945 GG HFE × rs805303 GG BAG6 is detected.

Новизна и изобретательский уровень заключаются в том, что из уровня техники не известна возможность прогноза развития преэклампсии у женщин русской национальности на основе данных о межлокусном взаимодействии полиморфных вариантов rs1799945 гена HFE и rs805303 гена BAG6.The novelty and inventive step lies in the fact that the prior art does not know the possibility of predicting the development of preeclampsia in women of Russian nationality based on data on interlocus interaction of polymorphic variants rs1799945 of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene.

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

Выделение геномной ДНК из периферической крови осуществляют методом фенольно-хлороформной экстракции (Mathew, 1984) в два этапа. На первом этапе к 4 мл крови с ЭДТА добавляют 25 мл лизирующего буфера, содержащего 320мМ сахарозы, 1% тритон Х-100, 5мМ MgCl2, 10мМ трис-HCl (pH=7,6). Полученную смесь перемешивают и центрифугируют при 4°С, 4000 об/мин в течение 20 минут. После центрифугирования надосадочную жидкость сливают, к осадку добавляют 4 мл раствора, содержащего 25 мМ ЭДТА (рН=8,0) и 75 мМ NaCl, ресуспензируют. Затем прибавляют 0,4 мл 10% SDS, 35 мкл протеиназы К (10мг/мл) и инкубируют образец при 37°С в течение 16 часов.Isolation of genomic DNA from peripheral blood is carried out by the method of phenol-chloroform extraction (Mathew, 1984) in two stages. At the first stage, 25 ml of lysis buffer containing 320 mM sucrose, 1% Triton X-100, 5 mM MgCl2, 10 mM Tris-HCl (pH=7.6) is added to 4 ml of blood with EDTA. The resulting mixture is stirred and centrifuged at 4°C, 4000 rpm for 20 minutes. After centrifugation, the supernatant is drained, 4 ml of a solution containing 25 mM EDTA (pH=8.0) and 75 mM NaCl is added to the sediment, and resuspended. Then add 0.4 ml of 10% SDS, 35 µl of proteinase K (10 mg/ml) and incubate the sample at 37°C for 16 hours.

На втором этапе из полученного лизата последовательно проводят экстракцию ДНК равными объемами фенола, фенол-хлороформа (1:1) и хлороформа с центрифугированием при 4000 об/мин. в течение 10 минут. После каждого центрифугирования производят отбор водной фазы. ДНК осаждают из раствора двумя объемами охлажденного 96% этанола. После лиофилизации полученную ДНК растворяют в бидистиллированной, деионизованной воде и хранят при температуре -20°С. Выделенную ДНК используют для проведения полимеразной цепной реакции синтеза ДНК.At the second stage, DNA is sequentially extracted from the resulting lysate with equal volumes of phenol, phenol-chloroform (1:1) and chloroform with centrifugation at 4000 rpm. within 10 minutes. After each centrifugation produce the selection of the aqueous phase. DNA is precipitated from solution with two volumes of chilled 96% ethanol. After lyophilization, the resulting DNA is dissolved in bidistilled, deionized water and stored at -20°C. The isolated DNA is used to carry out the polymerase chain reaction of DNA synthesis.

Анализ полиморфных маркеров rs1799945 гена HFE и rs805303 гена BAG6 осуществлялся методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) на термоциклере CFX-96 Real-Time System («Bio-Rad», США) c использованием стандартных олигонуклеотидных праймеров и зондов (синтезированы в ООО «Тест - Ген» (Ульяновск). Амплификация геномной ДНК производилась в реакционной смеси, суммарным объемом 10 мкл, включающей смесь для ПЦР - 4 мкл, Taq-полимеразу - 2 мкл, исследуемый образец (~30 нг ДНК/мкл) - 1 мкл, деионизированная вода - 3мкл. Генотипирование исследуемых образцов осуществлялось с использованием программного обеспечения «CFX-Manager™» методом дискриминации аллелей по величинам относительных единиц флуоресценции (ОЕФ). Для полиморфизма rs1799945 гена HFE зонд с флуоресцентным красителем VIC соответствует аллелю C, зонд с красителем FAM - аллелю G (фиг. 1), для rs805303 гена BAG6 зонд с флуоресцентным красителем VIC соответствует аллелю G, зонд с красителем FAM - аллелю A (фиг. 2).The analysis of polymorphic markers rs1799945 of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene was carried out by polymerase chain reaction (PCR) on a CFX-96 Real-Time System thermal cycler (Bio-Rad, USA) using standard oligonucleotide primers and probes (synthesized at Test - Gen" (Ulyanovsk). Amplification of genomic DNA was carried out in a reaction mixture with a total volume of 10 μl, including a mixture for PCR - 4 μl, Taq polymerase - 2 μl, the test sample (~30 ng DNA / μl) - 1 μl, deionized water - 3 µl Genotyping of the studied samples was carried out using the software "CFX-Manager ™" by the method of discrimination of alleles by the values of relative fluorescence units (RFU) For the rs1799945 polymorphism of the HFE gene, the probe with the fluorescent dye VIC corresponds to the allele C, the probe with the FAM dye corresponds to the allele G (Fig. 1), for the rs805303 BAG6 gene, the probe with the fluorescent dye VIC corresponds to the G allele, the probe with the FAM dye corresponds to the A allele (Fig. 2).

Изобретение характеризуется фигурами.The invention is characterized by figures.

Фиг. 1. Дискриминации аллелей методом детекции TaqMan зондов по данным величин ОЕФ (относительные единицы флуоресценции) каждого зонда на амплификаторе CFX96 c детектирующей системой в режиме реального времени полиморфизма HFE (rs1799945):

Figure 00000001
-СС,
Figure 00000002
-GG,
Figure 00000003
-CG, ♦-отрицательный контроль.Fig. 1. Allele discrimination by detection of TaqMan probes according to the RFU values (relative fluorescence units) of each probe on a CFX96 amplifier with a real-time detection system for HFE polymorphism (rs1799945):
Figure 00000001
-SS,
Figure 00000002
-GG,
Figure 00000003
-CG, ♦-negative control.

Фиг. 2. Дискриминации аллелей методом детекции TaqMan зондов по данным величин ОЕФ (относительные единицы флуоресценции) каждого зонда на амплификаторе CFX96 c детектирующей системой в режиме реального времени полиморфизма BAG6 (rs805303):

Figure 00000004
-GG,
Figure 00000005
-AA,
Figure 00000003
-AG, ♦-отрицательный контроль.Fig. Fig. 2. Allele discrimination by detection of TaqMan probes according to the RFU values (relative fluorescence units) of each probe on a CFX96 amplifier with a real-time BAG6 polymorphism detection system (rs805303):
Figure 00000004
-GG,
Figure 00000005
-AA,
Figure 00000003
-AG, ♦-negative control.

Для анализа ассоциации изучаемых полиморфных локусов с риском развития преэклампсии у женщин русской национальности проведен расчет показателей отношения шансов (ОШ) и его 95% доверительного интервала (95% ДИ). Вычисления выполнялись методом логистической регрессии в статистическом пакете программы PLINK (размещен на электронном ресурсе http://zzz.bwh.harvard.edu/plink/) согласно четырех генетических моделей с введение поправок на ковариаты (возраст и индекс массы тела женщины до беременности) и множественные сравнения (применялся адаптивный пермутационный тест). Для изучения межлокусных взаимодействий, ассоциированных с развитием преэклампсии, использовалась модификация метода Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) - MB-MDR. Выполнение MB-MDR проводилось в одноименной программе (версия 2.6) в среде R.To analyze the association of the studied polymorphic loci with the risk of developing preeclampsia in Russian women, the odds ratio (OR) and its 95% confidence interval (95% CI) were calculated. Calculations were performed by the method of logistic regression in the statistical package of the PLINK program (available on the electronic resource http://zzz.bwh.harvard.edu/plink/) according to four genetic models with the introduction of corrections for covariates (age and body mass index of a woman before pregnancy) and multiple comparisons (an adaptive permutation test was used). To study interlocus interactions associated with the development of preeclampsia, a modification of the Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) method, MB-MDR, was used. The execution of MB-MDR was carried out in the program of the same name (version 2.6) in the R environment.

Возможность использования предложенного способа для оценки риска развития преэклампсии у женщин русской национальности подтверждает анализ результатов наблюдений 950 беременных: 452 женщины с ПЭ и 498 индивидуумов с физиологически протекающей гестацией. Верификация диагноза ПЭ осуществлялась на основании наличия артериальной гипертензии и протеинурии. В выборки включались женщины русского этноса, родившиеся и проживающие в Центральном Черноземье РФ, не имеющие родственных связей. Из исследования исключались женщины с многоплодной беременностью, имеющие другую патологию беременности (аномалии прикрепления и расположения плаценты, плацентарную недостаточность, резус-конфликт, врожденные пороки развития плода) и тяжелую соматическую патологию (АГ, СД и др.), отказавшиеся от участия в исследовании. При включении в исследование женщина давала добровольное информированное согласие. На проведение исследования было получено разрешение этического комитета медицинского института НИУ БелГУ.The possibility of using the proposed method to assess the risk of developing preeclampsia in women of Russian nationality is confirmed by the analysis of the results of observations of 950 pregnant women: 452 women with PE and 498 individuals with physiological gestation. Verification of the diagnosis of PE was carried out on the basis of the presence of arterial hypertension and proteinuria. The samples included women of the Russian ethnic group, born and living in the Central Black Earth Region of the Russian Federation, who do not have family ties. The study excluded women with multiple pregnancies, having other pathology of pregnancy (abnormalities of attachment and location of the placenta, placental insufficiency, Rh conflict, congenital malformations of the fetus) and severe somatic pathology (AH, DM, etc.), who refused to participate in the study. When included in the study, the woman gave voluntary informed consent. Permission was obtained from the ethical committee of the Medical Institute of the National Research University of BelSU to conduct the study.

Для анализа ассоциации полиморфных маркеров rs1799945 гена HFE и rs805303 гена BAG6 с риском развития преэклампсии у женщин русской национальности проведен расчет показателей отношения шансов (ОШ) и его 95% доверительного интервала (95% ДИ). Вычисления выполнялись методом логистической регрессии в статистическом пакете программы PLINK согласно аллельной, аддитивной, рецессивной, доминантной генетических моделей с введением поправок на ковариаты и множественные сравнения (выполнено не менее 1000 пермутационных процедур). В качестве статистически значимого уровня использовали значение pperm<0,05. Для изучения межлокусных взаимодействий, ассоциированных с развитием преэклампсии, использовалась модификация метода Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) - MB-MDR. Выполнение MB-MDR проводилось в одноименной программе (версия 2.6) в среде R.To analyze the association of polymorphic markers rs1799945 of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene with the risk of developing preeclampsia in Russian women, the odds ratio (OR) and its 95% confidence interval (95% CI) were calculated. Calculations were performed by the method of logistic regression in the statistical package of the PLINK program according to allelic, additive, recessive, dominant genetic models with the introduction of corrections for covariates and multiple comparisons (at least 1000 permutation procedures were performed). The value of p perm <0.05 was used as a statistically significant level. To study interlocus interactions associated with the development of preeclampsia, a modification of the Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) method, MB-MDR, was used. The execution of MB-MDR was carried out in the program of the same name (version 2.6) in the R environment.

В ходе исследования установлено, что комбинации генотипов rs1799945 GG HFE × rs805303 GG BAG6 в рамках эпистатической модели двухлокусного взаимодействия (β=1,43; p=0,027), ассоциирована с высоким риском развития преэклампсии у женщин русской национальности.The study found that the combination of genotypes rs1799945 GG HFE × rs805303 GG BAG6 within the epistatic model of two-locus interaction (β=1.43; p=0.027) is associated with a high risk of developing preeclampsia in Russian women.

В качестве примеров конкретного применения разработанного способа приведено обследование женщин русской национальности, выполнено молукулярно-генетическое обследование по локусам rs1799945 гена HFE и rs805303 гена BAG6As examples of the specific application of the developed method, a survey of women of Russian nationality is given, a molecular genetic examination was performed at the rs1799945 loci of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene.

У женщины С., обратившейся к врачу для планирования беременности, после забора венозной крови из локтевой вены и последующего генотипирования выделенной ДНК выявлена комбинация генотипов rs1799945 CC HFE × rs805303 GG BAG6. Согласно данным генотипирования пациентка С. не включается в группу индивидуумов с высоким риском развития преэклампсии. При дальнейшем наблюдении у данной женщины при наступлении беременности не было выявлено клинических признаков преэклампсии в течение всего срока гестации.After taking venous blood from the cubital vein and subsequent genotyping of the isolated DNA, the combination of genotypes rs1799945 CC HFE × rs805303 GG BAG6 was detected in a woman S., who applied to a doctor for pregnancy planning. According to the genotyping data, patient S. is not included in the group of individuals with a high risk of developing preeclampsia. Upon further observation of this woman during pregnancy, there were no clinical signs of preeclampsia during the entire gestation period.

У женщины Т., на этапе прегравидарной подготовки после забора венозной крови из локтевой вены и последующего генотипирования выделенной ДНК установлена комбинация генотипов rs1799945 GG HFE × rs805303 GG BAG6. Согласно результатам генетического анализа, пациентка Т. включается в группу индивидуумов с высоким риском развития преэклампсии. При дальнейшем наблюдении у данной женщины на сроке 31 недели был установлен диагноз: преэклампсия умеренного течения.In woman T., at the stage of pregravid preparation after taking venous blood from the cubital vein and subsequent genotyping of the isolated DNA, a combination of genotypes rs1799945 GG HFE × rs805303 GG BAG6 was established. According to the results of genetic analysis, patient T. is included in the group of individuals with a high risk of developing preeclampsia. Upon further observation, this woman was diagnosed with moderate preeclampsia at 31 weeks.

У женщины З., на этапе прегравидарной подготовки после забора венозной крови из локтевой вены и последующего генотипирования ДНК выявлена комбинация генотипов rs1799945 GG HFE × rs805303 GG BAG6. Согласно результатам молекулярно-генетического анализа, пациентка З. включается в группу индивидуумов с высоким риском развития преэклампсии. При дальнейшем наблюдении у данной женщины на сроке 33 недели был установлен диагноз: преэклампсия умеренного течения.In woman Z., at the stage of pregravid preparation after taking venous blood from the cubital vein and subsequent DNA genotyping, a combination of genotypes rs1799945 GG HFE × rs805303 GG BAG6 was detected. According to the results of molecular genetic analysis, patient Z. is included in the group of individuals with a high risk of developing preeclampsia. Upon further observation, this woman was diagnosed with moderate preeclampsia at 33 weeks.

У женщины М., обратившейся к врачу для планирования беременности, после забора венозной крови из локтевой вены и последующего генотипирования геномной ДНК выявлена комбинация генотипов rs1799945 CG HFE × rs805303 AG BAG6. Согласно данным генотипирования пациентка М. не включается в группу индивидуумов с высоким риском развития преэклампсии. При дальнейшем наблюдении у данной женщины при наступлении беременности не было выявлено клинических признаков преэклампсии в течение всего срока гестации.After taking venous blood from the cubital vein and subsequent genomic DNA genotyping, a combination of genotypes rs1799945 CG HFE × rs805303 AG BAG6 was detected in a woman M., who applied to a doctor for pregnancy planning. According to the genotyping data, patient M. is not included in the group of individuals with a high risk of developing preeclampsia. Upon further observation of this woman during pregnancy, there were no clinical signs of preeclampsia during the entire gestation period.

У женщины Л., на этапе прегравидарной подготовки после забора венозной крови из локтевой вены и последующего генотипирования выделенной ДНК выявлена комбинация генотипов rs1799945 GG HFE × rs805303 AA BAG6. Согласно данным генотипирования пациентка Л. не включается в группу индивидуумов с высоким риском развития преэклампсии. При дальнейшем наблюдении у данной женщины при наступлении беременности не было выявлено клинических признаков преэклампсии в течение всего срока гестации.In woman L., at the stage of pregravid preparation after taking venous blood from the cubital vein and subsequent genotyping of the isolated DNA, a combination of genotypes rs1799945 GG HFE × rs805303 AA BAG6 was detected. According to the genotyping data, patient L. is not included in the group of individuals with a high risk of developing preeclampsia. Upon further observation of this woman during pregnancy, there were no clinical signs of preeclampsia during the entire gestation period.

У женщины Д., обратившейся к врачу для планирования беременности, после забора венозной крови из локтевой вены и последующего генотипирования выделенной ДНК установлена комбинация генотипов rs1799945 GG HFE × rs805303 GG BAG6. Согласно данным генотипирования пациентка С. включается в группу индивидуумов с высоким риском развития преэклампсии. При дальнейшем наблюдении у данной женщины при наступлении беременности на сроке 27 недель верифицирован диагноз: тяжелая преэклампсия.After taking venous blood from the cubital vein and subsequent genotyping of the isolated DNA, the combination of genotypes rs1799945 GG HFE × rs805303 GG BAG6 was found in a woman D., who turned to a doctor for pregnancy planning. According to the genotyping data, patient S. is included in the group of individuals with a high risk of developing preeclampsia. Upon further observation of this woman at the onset of pregnancy for a period of 27 weeks, the diagnosis was verified: severe preeclampsia.

Применение данного способа позволит на прегравидарном этапе формировать среди женщин русской национальности группы риска и своевременно реализовывать в данных когортах необходимые лечебно-профилактические мероприятия по предупреждению развития преэклампсии.The use of this method will allow at the preconception stage to form risk groups among women of Russian nationality and timely implement the necessary therapeutic and preventive measures in these cohorts to prevent the development of preeclampsia.

Claims (1)

Способ прогнозирования риска развития преэклампсии с учетом генетических маркеров у женщин русской национальности, включающий выделение ДНК из периферической венозной крови, анализ полиморфизмов, отличающийся тем, что при исследовании полиморфных вариантов rs1799945 гена HFE и rs805303 гена BAG6 прогнозируют высокий риск развития преэклампсии при выявлении комбинации генотипов GG rs1799945 гена HFE и GG rs805303 гена BAG6.A method for predicting the risk of developing preeclampsia, taking into account genetic markers in women of Russian nationality, including isolation of DNA from peripheral venous blood, analysis of polymorphisms, characterized in that in the study of polymorphic variants rs1799945 of the HFE gene and rs805303 of the BAG6 gene, a high risk of developing preeclampsia is predicted when a combination of GG genotypes is detected rs1799945 of the HFE gene and GG rs805303 of the BAG6 gene.
RU2022122189A 2022-08-16 Method for predicting the risk of developing preeclampsia in women based on genetic markers RU2795660C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795660C1 true RU2795660C1 (en) 2023-05-05

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568891C1 (en) * 2014-08-28 2015-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for prediction of risk of preeclampsia by combination of cytokine genes
RU2646448C1 (en) * 2017-05-02 2018-03-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for prediction of risk of preeclampsia development based on matrix metal proteinase genes combinations
RU2738675C1 (en) * 2020-07-28 2020-12-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for prediction of the risk of developing preeclampsia in women without an aggravated family history taking into account genetic factors

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568891C1 (en) * 2014-08-28 2015-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for prediction of risk of preeclampsia by combination of cytokine genes
RU2646448C1 (en) * 2017-05-02 2018-03-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for prediction of risk of preeclampsia development based on matrix metal proteinase genes combinations
RU2738675C1 (en) * 2020-07-28 2020-12-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for prediction of the risk of developing preeclampsia in women without an aggravated family history taking into account genetic factors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FANG Y. et al. Association between H63D polymorphism and alcoholic liver disease risk: a meta-analysis. Int J Clin Exp Med. 2017; 10(1): 69-78. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ferreira et al. WNT2 promoter methylation in human placenta is associated with low birthweight percentile in the neonate
Vodolazkaia et al. Vascular endothelial growth factor pathway in endometriosis: genetic variants and plasma biomarkers
Akolekar et al. Fetal RHD genotyping in maternal plasma at 11–13 weeks of gestation
US20160244834A1 (en) Sepsis biomarkers and uses thereof
Dissanayake et al. Candidate gene study of genetic thrombophilic polymorphisms in pre‐eclampsia and recurrent pregnancy loss in Sinhalese women
Whitehead et al. Identifying late-onset fetal growth restriction by measuring circulating placental RNA in the maternal blood at 28 weeks’ gestation
Harati-Sadegh et al. The association of the placental Hypoxia-inducible factor1-α polymorphisms and HIF1-α mRNA expression with preeclampsia
RU2540928C1 (en) Method for prediction of risk of degree 2-3 chronic placental insufficiency with foetal growth delay syndrome in pregnant women
El-Hefnawy et al. COVID-19 susceptibility, severity, clinical outcome and Toll-like receptor (7) mRNA expression driven by TLR7 gene polymorphism (rs3853839) in middle-aged individuals without previous comorbidities
Chang et al. Prenatal detection of chromosomal abnormalities and copy number variants in fetuses with ventriculomegaly
Molvarec et al. Toll-like receptor 4 gene polymorphisms and preeclampsia: lack of association in a Caucasian population
RU2494400C1 (en) Method for early prediction of chorion and placenta detachment on basis of detecting gene polymorphism of type 1 plasminogen activator inhibitor (pai-1)
RU2795660C1 (en) Method for predicting the risk of developing preeclampsia in women based on genetic markers
Lykke et al. Vascular associated gene variants in patients with preeclampsia: results from the Danish National Birth Cohort
Zhang et al. Placental abruption is more frequent in women with the angiotensinogen Thr235 mutation
RU2653765C1 (en) Method for prediction of severe preeclampsia development risk considering genetic data
Ishmail et al. The role of genetics in maternal susceptibility to preeclampsia in women of African ancestry
RU2808924C1 (en) Method of predicting risk of developing preeclampsia in pregnant women with fetal growth restriction
RU2557952C1 (en) Method for prediction of newborn&#39;s weight taking into account polymorphic version of 10976 g/afvii locus
RU2473912C1 (en) Method for prediction of blood pressure level in pregnant women depending on genetic endothelin 1 polymorphism
RU2646455C1 (en) Method for prediction of risk of preeclampsia development in women depending on hereditary burden
RU2738685C1 (en) Method for prediction of newborn&#39;s weight in pregnant women with pre-eclampsia and a family history of pre-eclampsia
RU2775433C1 (en) Method for predicting the risk of developing preeclampsia based on molecular genetic analysis
RU2818358C1 (en) Method for prediction of newborn&#39;s weight based on genetic data of mothers
RU2754956C1 (en) Method for predicting the risk of development of preeclampsia in pregnant women with fetal growth restriction syndrome