СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА К ПАТОГЕННЫМ ФАКТОРАМ Российский патент 1997 года по МПК G01N33/53 

Изобретение относится к медицине, в частности к внутренним болезням, профессиональной патологии и гигиене, и может быть использовано для определения индивидуальной генетически обусловленной чувствительности к действию производственных, экологических и других патогенных факторов при проведении профессиональной ориентации и отбора на работу, диспансеризации, решении вопросов поселения в экологически неблагополучных регионах, а также при рационализации питания, лечения и экспертизы трудоспособности.

По данным мировой литературы известно, что возникновение заболеваний у человека определяется взаимодействием генотипа и факторов внешней среды [1, 4, 5] Различная чувствительность отдельных людей к действию патогенных факторов объясняется индивидуальными генетическими особенностями организма [1, 4, 5] Эти особенности могут быть установлены путем идентификации фенотипов первичных и вторичных продуктов полиморфных генетических локусов, именуемых генетическими маркерами [1, 2, 5] Следовательно, имеются фундаментальные предпосылки для определения индивидуальной генетически обусловленной чувствительности к патогенным факторам, вызывающим заболевания у каждого человека [1, 2, 3, 5]
Прототипом является способ определения чувствительности организма к патогенным факторам, основанный на идентификации антигенного состава лейкоцитов по локусам А и В системы HLA и эритроцитов по антигенам систем ABO, Rh-Hr, MN и Ke11 [3] Он заключается в выявлении частоты парных сочетаний перечисленных выше антигенов с последующим вычислением суммарного отклонения частоты встречаемости этих сочетаний от аналогичных показателей группы соматического заболевания.

Данный способ является неточным, так как обладает рядом недостатков. Во-первых, спектр предлагаемых генетических маркеров ограничен антигенами лейкоцитов и эритроцитов. Вместе с тем исследования показали, что в формировании чувствительности к патогенным факторам важную роль играют неантигенные генетические маркеры клеток плазмы и сыворотки крови: аденилаткиназа, фосфоглюкомутаза, эстераза Д, трансферрин и другие. При этом выявлен феномен "фенотипической модификации" самостоятельной роли лейкоцитарных и эритроцитарных антигенов в формировании индивидуальной чувствительности к патогенным факторам: совместное присутствие в тканях организма неантигенных и антигенных маркеров искажает самостоятельную роль каждого из них, вплоть до противоположной за счет межгенных взаимодействий. Во-вторых, предложенный способ не предусматривает осуществление действий, максимально обеспечивающих однородность патогенных факторов в группах здоровых и больных индивидов. Между тем исследованиями показано, что характер и степень участия генотипа в формировании чувствительности к различным патогенным факторам значительно различаются и зависят от социально-бытовых, производственно-экологических и климато-географических условий, в которых развивается заболевание. Иными словами существует социально-экотипическая специфичность генетических маркеров к конкретным патогенным факторам.

Перечисленные недостатки прототипа снижают точность и в ряде случаев могут искажать результаты определения индивидуальной чувствительности к действию патогенных факторов внешней среды.

Задачей изобретения является повышение точности определения индивидуальной чувствительности к патогенным факторам за счет использования феномена "фенотипической модификации" самостоятельной роли отдельных генетических маркеров при их совместном присутствии в тканях организма, а также путем учета "социально-экологической специфичности" генетических маркеров по отношению к конкретным патогенным факторам.

Сущность изобретения заключается в том, что выявляют частоту парных комбинаций неантигенных генетических маркеров между собой и с антигенами ABO, A и B локусов HLA. Суммарное отклонение частоты всех идентифицированных парных комбинаций определяют в сравнении с аналогичными показателями группы соматического заболевания, возникшего в идентичных производственно-экологических, социально-бытовых и климато-географических условиях. При значении этого отклонения выше единицы констатируют гиперчувствительность к патогенному фактору, ниже единицы резистентность, если отклонения не выявляют [1] то констатируют индифферентность.

Способ осуществляется следующим образом. Выявляют фенотипы антигенных и неантигенных генетических полиморфных систем HLA, ABO, гаптоглобина (Hp), трансферрина (Tf), альфа 1 ингибитора протеаз (альфа-1-ИП), группоспецифического компонента сыворотки (GC), третьего компонента комплемента (C3), фосфоглюкомутазы первого локуса (PGM-1), кислой фосфатазы (ACP), эстеразы D (ECD), аденилаткиназы (AK) и других. Чем шире спектр маркеров, тем точнее результат. Затем определяют частоту всевозможных парных комбинаций всех идентифицированных генетических маркеров в группах больных и здоровых лиц, подвергающихся идентичному воздействию патогенных факторов с равноценными производственно-экологическими, социально-бытовыми и климато-географическими условиями. Такая идентичность достигается путем направленного подбора групп.

Далее высчитывают генетический показатель чувствительности для каждой идентифицированной пары маркеров по формуле:
ГПЧ Б/1-К//К/1-Б/,
где ГПЧ генетический показатель чувствительности; Б частота парной комбинации маркеров среди больных; К частота парной комбинации маркеров среди здоровых.

Полученный таким образом ГПЧ отражает степень индивидуальной чувствительности к патогенному фактору для обладателя данной конкретной пары маркеров.

Согласно представленной формуле при ГПЧ 1 констатируют индифферентность к патогенному фактору, при ГПЧ > 1 гиперчувствительность, при ГПЧ < 1 - резистентность. Все значения ГПЧ < 1 преобразуются в целые числа с отрицательным знаком путем деления единицы на данную величину.

Для более быстрого определения характера и степени чувствительности к патогенному фактору у любого индивида целесообразно составить таблицы ГПЧ для всех парных комбинаций генетических маркеров при различных патогенных факторах и соответствующих заболеваниях. Показатели таблиц используют после идентификации всевозможных парных комбинаций генетических маркеров у конкретного индивида.

ГПЧ, взятые из таблиц, заносят в индивидуальную карту чувствительности и определяют суммарный генетический показатель чувствительности /СГПЧ/ путем сложения всех ГПЧ с учетом знака "+" или "-".

Полученная таким образом величина СГПЧ характеризует фактическую степень чувствительности конкретного индивида к данному патогенному фактору и отражает результат синэргических и антагонистических взаимодействий всех идентифицированных маркеров генотипа.

Пример 1. Исследование генетических маркеров у Ал-ва В.М. подвергающегося производственно-экологическому воздействию биологического патогенного фактора (аллергена), выявило следующий фенотип: ABO A / 11 /; Rh+; HLA A19; х B13,14; Tf 1-1; Hp 2 2; альфа 1 ИП 1 3; GC 2 1; C3 S; PGM 1 2A; ACP AC; ESD 1 1; AK 1 1. Составив парные комбинации перечисленных маркеров, находим в таблице генетические показатели чувствительности ГПЧ к биологическому аллергену для каждой из пар. Сумма всех величин составила + 15,21, т.е. определена гиперчувствительность. На основании последующего клинического обследования А-ву В.М. был установлен диагноз профессиональной бронхиальной астмы.

Пример 2. Исследование генетических маркеров у Б-вой Л.И. подвергающейся воздействию патогенного фактора, указанного в примере 1, выявило следующий фенотип: ABO O/1/; Rh+; HLA A1,11 / B14,41; Tf 1 1; Hp2 2; альфа - 1-ИП 1 1; GC 2 1; C3 S; PGM 1 1A; ACP AB; ESD 2 1; AK 1 1. Суммарный генетический показатель чувствительности к биологическому аллергену составил 51, 25, т.е. установлена резистентность. При последующем клиническом обследовании признаков аллергических заболеваний не выявлено.

Комплексное клинико-иммунологическое обследование в сочетании с генетическим скринингом маркеров чувствительности, проведенное в репрезентативной выборке индивидов показало высокую точность предлагаемого способа: среди заболевших частота лиц с гиперчувствительностью составила 90,63% (в прототипе 82,56% ); с резистентностью 9,37% (в прототипе - 17,44%), а среди здоровых лиц, подвергающихся воздействию идентичного патогенного фактора, наоборот гиперчувствительных лиц оказалось 7,81% (в прототипе 33,78%); резистентных 92,19% (в прототипе 66,22%).

Таким образом, предлагаемый способ открывает возможности широкого генетического скрининга маркеров индивидуальной чувствительности организма человека к разнообразным патогенным факторам. Это позволит идентифицировать гиперчувствительных и резистентных индивидов еще до начала действия патогенного фактора, что несомненно будет способствовать дальнейшему совершенствованию первичной профилактики заболеваний и повышению эффективности.

Источники информации:
1. Бочков Н.П. Захаров А.Ф. Иванов В.И. "Медицинская генетика"-М. Медицина, 1984 368 с.

2. Бубнов Ю.И. Певницкий Л.А. "О применении генетических маркеров в целях изучения предрасположенности человека к заболеваниям// Клин.мед. 1977 N7. С. 11-16.

3. Шабалин В.Н. Серова Л.Д. "Аллоантигены тканевые структуры, определяющие уровень чувствительности организма к патогенным факторам// Вест. АМН СССР. 1984. N 1. C.68-75.

4. Brewer G.J. Annotation: Human ecology an expanding role for the human geneticist// Am. J. Hum Genet. 1971. Vol. 23. p. 92-94.

5. /Voge1 F. Motulsky A.C./ Фогель Ф. Мотульски А. "Генетика человека. Проблемы и подходы." В 3-х томах М. Мир, 1989.

Использование: в медицине, в частности в профессиональной патологии и гигиене. Сущность изобретения: выявляют частоту парных комбинаций максимально большего числа генетических маркеров, затем определяют суммарное отклонение частоты всех идентифицированных парных комбинаций от аналогичных показателей группы соматического заболевания, возникшего в идентичных производственно-экологических, социально-бытовых и климато-географических условиях. При значении этого показателя, равного единице, констатируют индифферентность, выше единицы - гиперчувствительность и ниже единицы - резистентность к патогенному фактору. Способ позволяет повысить точность определения индивидуальной чувствительности организма к патогенным факторам.

Способ определения индивидуальной чувствительности к патогенным факторам путем выявления частоты парных комбинаций антигенов систем ABО, Rh, A и B локусов HLA с последующим определением суммарного отклонения частоты встречаемости этих парных сочетаний от аналогичных показателей в группе соматических заболеваний, отличающийся тем, что дополнительно выявляют частоту парных комбинаций неантигенных генетических маркеров между собой и с антигенами систем ABО, Rh, A и B локусов HLA, осуществляют направленный подбор группы больных лиц, а суммарное отклонение частоты всех идентифицированных парных комбинаций определяют в сравнении с аналогичными показателями группы соматического заболевания в идентичных производственно-экологических, социально-бытовых и климатогеографических условиях и при значении этого показателя, равном единице, определяют индифферентность к патогенному фактору, более единицы гиперчувствительность и менее единицы резистентность.