СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЧЕЛОВЕКА Российский патент 2007 года по МПК G01N33/53 G01N33/573 

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для прогнозирования генетически детерминированных заболеваний индивидуального человека на протяжении всей его жизни.

Актуальной задачей современной биологии и медицины является установление факторов индивидуальной предрасположенности человека к различным заболеваниям. В связи с расшифровкой генома человека в последнее время интенсивно ведутся работы по поиску генов, по мутации которых можно осуществить прогноз заболеваний. Разработано много способов прогнозирования различных заболеваний, основанных на мутации генов.

Известен способ диагностики и прогнозирования онкологических заболеваний, основанный на мутациях в гене многофункционального опухолевого супрессора (MTS). По мутациям в гене MTS в зародышевой линии можно осуществлять диагностику предрасположенности к таким формам рака, как меланома, окулярная меланома, лейкоз, астроцитома, глиобластома, лимфома, глиома, саркома и др. (1, 2).

Известен способ прогнозирования риска раковых заболеваний, основанный на определении нарушений координации между аллелями в изолированных клетках по сравнению с координацией в клетках здорового человека (3).

Предрасположенность людей к различным заболеваниям связывают также с индивидуальной активностью генетически детерминированной системы ферментов детоксикации ксенобиотиков. К ним относятся ферменты P-450, NAT1, NAT2 и др., варьирующие в широком диапазоне, благодаря генетическому полиморфизму.

Известен способ диагностики таких заболеваний, как сердечнососудистые заболевания, рак, желудочно-кишечные заболевания, воспаления, гематологические болезни, неврологические заболевания, заболевания репродуктивной функции и урологические болезни, основанный на определении нарушений активности фермента NAT1 (4)

Достоинством этих способов является высокая точность прогноза. Однако в них не уточняется возраст пациента, при котором есть риск прогнозируемого заболевания, неизвестна степень тяжести течения заболевания и возможность летального исхода от него. Это не позволяет своевременно осуществлять профилактические мероприятия для снижения степени тяжести заболеваний и, в особенности, избежания летального исхода.

Генетически детерминированный фермент NAT2 (N-ацетилтрасфераза) принимает участие в биотрансформации экзогенных и эндогенных субстратов (липиды, гормоны, нейромедиаторы, иммунные факторы, факторы воспаления).

По активности генетического фермента NAT2 все человеческие популяции делятся на две группы: с фенотипом быстрого и медленного ацетилирования (быстрых и медленных ацетиляторов). При этом не выявлено какого-либо физиологического преимущества у этих фенотипов. Количество быстрых и медленных ацетиляторов в разных этнических популяциях варьирует в широком диапазоне.

Известна связь системы метаболизма N-ацетилирования с предрасположенностью человека к ряду заболеваний. Например, больные сахарным диабетом, экземой, спаечной болезнью и нефропатиями имеют фенотип быстрого ацетилирования (5), а больные с некоторыми инфекционными заболеваниями - фенотип медленного ацетилирования (6). На основании такой закономерности по фенотипу ацетилирования можно заранее прогнозировать предрасположенность пациента к указанным заболеваниям, а также осуществлять выбор лекарственной терапии для конкретного больного.

Например, известен способ установления предрасположенности пациентов, больных ревматоидным артритом, к риску побочных эффектов при приеме сульфазалазина - известного и широко применяемого во всем мире препарата для лечения ревматоидного артрита (7). Прогнозирование побочных эффектов по этому способу основано на определении диплотипа конфигурации гена NAT2 пациента, так как было установлено, что побочные эффекты возникают только у медленных ацетиляторов.

Однако, несмотря на известность связи между фенотипом ацетилирования и предрасположенностью фенотипа к ряду заболеваний, неизвестны способы прогнозирования этих заболеваний с уточнением возраста, при котором есть риск таких заболеваний, неизвестно прогнозирование тяжести протекания заболеваний в различных возрастных интервалах жизни человека и возможность летального исхода от прогнозируемых заболеваний.

Задачей изобретения является возможность прогнозирования генетически детерминированных заболеваний человека с уточнением возраста их развития, с оценкой тяжести протекания и риска летального исхода.

Эта задача решена предлагаемым способом, который осуществляется следующим образом. У пациента определяют фенотип ацетилирования и прогнозируют риск генетически детерминированных заболеваний по предварительно подготовленной таблице. Для составления таблицы по данным мировой статистики, например, Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), выявляют коэффициенты заболеваемости прогнозируемыми заболеваниями и коэффициенты смертности от этих заболеваний, которые ежегодно приводит ВОЗ для различных стран мира отдельно для мужчин и женщин с указанием следующих возрастных интервалов (годы): до года, 1-4, 5-15, 15-24, 25-34, 35-44, 45-54, 55-64, 65-74, 75 и старше. Рассчитывают среднегодовые значения этих коэффициентов для указанных возрастных интервалов, учитывая данные, приведенные за 10-20 лет.

По данным научной статистики (статьи, обзоры) выявляют для тех же стран частоту встречаемости фенотипов быстрого и медленного ацетилирования (% быстрых или медленных ацетиляторов от общего населения страны). Затем, используя массив этих данных, рассчитывают аналогичные коэффициенты для популяций в странах, условно однородных по фенотипу ацетилирования, то есть условно состоящих только из быстрых или только из медленных ацетиляторов, по формулам соответственно (1) и (2) или (3) и (4)

где аБА и bБА - соответственно коэффициенты заболеваемости и смертности в странах только быстрых ацетиляторов, а аМА и bМА - те же коэффициенты в странах только медленных ацетиляторов, A₁ - частота встречаемости быстрых ацетиляторов, B₁ - частота встречаемости медленных ацетиляторов, a C₁ и D₁ - коэффициенты заболеваемости и смертности, определенные из массива стран с преобладанием быстрых ацетиляторов, А₂, В₂, C₂, D₂ - те же параметры для стран с преобладанием медленных ацетиляторов. При этом прогнозируют риск заболевания и риск летального исхода от него в указанных возрастных интервалах по величинам коэффициентов аБА и bБА для пациентов с фенотипом быстрого ацетилирования или аМА и bМА для пациентов с фенотипом медленного ацетилирования в том случае, если указанные коэффициенты, соответствующие фенотипу и полу пациента, с достоверностью, равной 0,05 или менее, превышают аналогичные коэффициенты противоположного фенотипа того же пола.

Выявленные коэффициенты заболеваемости и смертности являются усредненными значениями этих показателей за год по каждой стране за 10-20 лет.

В каждом выявленном возрастном интервале прогнозируемых заболеваний оценивают степень тяжести заболеваний для конкретного пациента с учетом прямой зависимости параметров величина степени ацетилирования - тяжесть заболевания для быстрых ацетиляторов и обратной зависимости этих параметров для медленных ацетиляторов.

Фенотип ацетилирования пациента может быть определен по его генотипу. При этом у пациента производят забор периферической венозной крови, выделяют ДНК из ядер лимфоцитов и с помощью праймеров определяют аллели гена NAT2 методом полимеразной цепной реакции и при обнаружении одного из аллелей NAT2*4, NAT2*12A и NAT2*12C устанавливают фенотип быстрого ацетилирования, а при наличии двух аллелей NAT2*5, NAT2*6, NAT2*7, NAT2*10, NAT2*11, NAT2*13 и NAT2*14 устанавливают фенотип медленного ацетилирования (8)

Фенотип ацетилирования пациента определяют по активности фермента N-ацетилтрансферазы. При этом пациенту утром натощак вводят тестовый препарат, в качестве которого используют сульфадимезин в дозе 7 мг/кг массы тела или кофеин в дозе 4 мг/кг массы тела, и определяют его количество через 6 часов в моче, при этом устанавливают фенотип быстрого ацетилирования при степени ацетилирования тестового препарата 70-100%, а фенотип медленного ацетилирования - при степени ацетилирования менее 70% (9).

Для осуществления прогноза по предлагаемому способу у пациента проводят одну или две медицинские процедуры - взятие пробы мочи после введения тестового препарата либо забор периферической венозной крови для определения его фенотипа ацетилирования.

Заранее готовят таблицу (1), с помощью которой будет осуществляться прогнозирование. Для составления такой таблицы из статей, обзоров, научных монографий и другой научной литературы выявляют процентное соотношение фенотипов быстрого и медленного ацетилирования среди населения различных стран мира. Такие данные представлены в таблице 2. Для иллюстрации в таблице 2 приведены сведения о соотношении фенотипов по 56 странам.

Для каждой из этих стран по данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ - WHO Statistics) осуществляют поиск коэффициентов заболеваемости и смертности, которые публикуются каждый год, с указанием пола и возрастной группы, отдельно по каждому генетически детерминированному заболеванию. Все данные по каждому конкретному заболеванию подвергают статистической обработке. Коэффициенты заболеваемости (КЗ) и смертности (КС) приводятся в ВОЗ в виде стандартизированных величин количества заболеваний и смертей на 100 тысяч стандартизированного по возрастным группам населения. Отдельно приводятся данные для мужчин и женщин. При этом данные ВОЗ представлены для следующих возрастных интервалов (годы): - до 1, 1-4, 5-14, 15-24, 25-34, 45-54, 55-64, 65-74, 75 и старше.

Например, по Японии за 1997 год представлены следующие данные ВОЗ для первичного рака печени:

Коэф.ПолВозрастные интервалы (годы)До 11-45-1415-2425-3435-4445-5455-6465-7475+КЗМ0,860,960,410,422,514,883,2304,6584,8553,6Ж0,120,510,210,360,823,612,266,2189,2292,7КСМ0,20,20,10,10,63,722,584,8167,1173,0ж0,00,10,00,10,20,93,318,454,079,0КЗ - коэффициент заболеваемостиКС - коэффициент смертности

Для Финляндии те же данные за 1997 год имеют следующее значение:

Коэф.ПолВозрастные интервалы (годы)До 11-45-1415-2425-3435-4445-5455-6465-7475+КЗМ0,040,111,30,041,30,214,343,6106,0170,8Ж0,030,120,040,045,11,22,329,265,1140,2КСМ0,00,00,30,00,30,03,510,627,948,8Ж0,00,00,00,01,20,32,37,417,643,9

Таким же образом выявляются сведения о других заболеваниях. Для расчета среднегодовых значений коэффициентов показателей КЗ и КС используют массив данных по каждой стране за 10-20 лет. В результате для составления таблицы используется очень большой массив данных, включающих сведения мировой статистики по КЗ и КС по всем заболеваниям отдельно для мужчин и женщин в указанных возрастных интервалах для различных стран мира и данные по тем же странам о частоте встречаемости фенотипов быстрого и медленного ацетилирования. Используя массив этих данных, рассчитывают среднегодовые значения коэффициентов заболеваемости и смертности для стран, условно однородных по фенотипу ацетилирования, т.е. состоящих только из быстрых или только из медленных ацетиляторов по указанным выше формулам (1) и (2) или (3) и (4). При этом прогнозируют риск заболевания в указанных возрастных интервалах по коэффициентам аБА и bБА для пациентов с фенотипом быстрого ацетилирования или аМА и bМА для пациентов с фенотипом медленного ацетилирования в том случае, если указанные коэффициенты, соответствующие фенотипу и полу пациента, с достоверностью, равной 0,05 или менее, превышают аналогичные коэффициенты противоположного фенотипа того же пола.

В заявленном способе выявленные коэффициенты заболеваемости и смертности являются усредненными значениями этих показателей за год по каждой стране за 10-20 лет.

В каждом выявленном возрастном интервале прогнозируемых заболеваний оценивают степень тяжести заболеваний для конкретного пациента с учетом прямой зависимости параметров величина степени ацетилирования - тяжесть заболевания для быстрых ацетиляторов и обратной зависимости этих параметров для медленных ацетиляторов.

Составив такую таблицу, осуществлять прогнозирование по предлагаемому способу не представляет особой сложности для специалиста.

Для прогноза каждого заболевания в таблице достаточно найти пол пациента и его фенотип. Затем проследить за значениями коэффициентов «аМА» и «аБА» и «bМА» и «bБА» в различных возрастных интервалах, представленных для прогнозируемого заболевания. В том случае, если пациент является медленным ацетилятором, прогнозируют риск данного заболевания и риск летального исхода от него, если значения коэффициентов «аМА» и «bМА» с достоверностью, равной или менее 0,05, превышают значения коэффициентов «аБА» и «bБА» того же пола в различных возрастных интервалах, представленных для данного заболевания.

В том случае, если пациент является быстрым ацетилятором, прогнозируют риск данного заболевания и риск летального исхода от него, если значения коэффициентов «аБА» и «bБА» с достоверностью, равной или менее 0,05, превышают значения коэффициентов «аМА» и «bМА» того же пола в различных возрастных интервалах, представленных для данного заболевания.

Если в каком-либо интервале достоверность (р) различий значений коэффициентов между противоположными фенотипами одного и того же пола более 0,05, прогноз в нем не проводится.

При необходимости может быть проведена оценка степени тяжести прогнозируемого заболевания в выявленных возрастных интервалах риска заболевания. Это можно осуществить, учитывая фенотип пациента и конкретные данные по степени ацетилирования тестового препарата в %, полученные при установлении его фенотипа. В том случае, если пациент быстрый ацетилятор, оценка степени тяжести заболевания делается прямо пропорционально степени ацетилирования. Для медленных ацетиляторов оценка степени тяжести заболевания делается обратно пропорционально степени ацетилирования.

Достоверность предлагаемого способа прогнозирования была подтверждена на больных, находящихся на лечении в условиях стационара. При этом у больных с различными диагнозами, установленными на основании всестороннего обследования, брали кровь или мочу для установления фенотипа ацетилирования по методам, описанным выше. Затем осуществляли прогнозирование того же заболевания по таблице 1.

Помимо этого у пациента делали прогноз относительно риска других заболеваний с оценкой степени их тяжести, в том числе, которые прогнозировали предлагаемым способом для более раннего возраста пациента. Эти сведения сопоставляли с данными, содержащимися в истории болезни пациента.

Такие прогнозы были сделаны на репрезентативной группе больных (400 человек), для которых были установлены различные заболевания после их всестороннего обследования в стационаре.

Во всех случаях прогнозы, сделанные предлагаемым способом, совпадали с диагнозами, поставленными на основании данных медицинского обследования больных.

Поскольку ацетиляторный фенотип генетически детерминирован и стабилен на протяжении всей жизни человека, предлагаемый способ позволяет прогнозировать предрасположенность к заболеваниям до появления клинических симптомов этих заболеваний. При этом фенотип ацетилирования может быть определен уже в раннем возрасте (до 1 года) и занесен в медицинскую карту пациента для использования этой информации на протяжении всей его жизни.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет своевременно проводить профилактику прогнозируемых заболеваний.

Кроме того, способ позволяет проводить медико-генетическое консультирование, давать диетические и фармакологические рекомендации, советы по образу жизни и трудоустройству. Это невозможно осуществлять известными способами прогнозирования, позволяющими установить диагноз на ранних стадиях развития болезни, когда профилактические мероприятия уже менее эффективны.

Изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1. Первичный рак печени

Больной Г. 68 лет обратился с жалобами на слабость, чувство тяжести справа, периодическое повышение температуры тела, потерю аппетита, веса, тошноту и рвоту, чувство тяжести и постоянные боли в правом подреберье, прогрессирующее ухудшение состояния. При обследовании больного обнаружено: печень увеличена в размерах, болезненна, плотная, бугристая, ее нижний край выходит из подреберья. Лабораторные исследования обнаружили гипохромную анемию, лейкоцитоз, ускорение СОЭ, увеличение активности трансаминаз и щелочной фосфатазы. При всестороннем обследовании больного установлен диагноз - первичный рак печени.

Больному утром натощак был введен тестовый препарат сульфадимезин в дозе 7 мг/кг веса тела. Через 6 часов после приема препарата у больного была взята проба мочи и сделан ее анализ на содержание в ней сульфадимезина. Количество сульфадимезина в моче составило 15%. Следовательно, 85% тестового препарата было проацетилировано. По этому показателю больной был отнесен к быстрым ацетиляторам.

Кроме того, установленный фенотип пациента, был подтвержден с помощью определения генотипа ацетилирования. Для определения генотипа ацетилирования взята кровь из вены для выделения ДНК из лимфоцитов. С помощью ПНР - реакции был определен генотип больного NAT2*4/NAT2*4, определяющий фенотип быстрого ацетилирования.

В таблице 1 находят заболевание: первичный рак печени у мужчин и показатели коэффициентов заболеваемости «аБА», «аМА» и смертности «bБА», «bМА» для условно однородных по фенотипу популяций быстрых и медленных ацетиляторов. Из таблицы видно, что коэффициенты «аБА» и «bБА» во всех возрастных интервалах значительно превышают величины коэффициентов «аМА» и «bМА». Анализируют достоверность приведенных коэффициентов во всех возрастных интервалах. Видно, что значения коэффициентов достоверны, т.к. р менее 0,05. Следовательно, прогноз по данному заболеванию для данного пациента может быть сделан по всем возрастным интервалам, приведенным в таблице. Риск данного заболевания у пациента Г., быстрого ацетилятора, существовал во всех возрастных интервалах. Пациенту Г. в момент прогнозирования 68 лет, он относится к возрастному интервалу 65-74 года. В этом интервале коэффициенты «аБА» и «bБА» имеют значения 567,54 и 140,05, соответственно, что значительно превышает аналогичные значения аМА» и «ЬМА». Это свидетельствует о риске заболевания первичным раком печени у пациента Г. в этом возрастном интервале.

Проводят оценку степени тяжести течения заболевания у пациента Г. с учетом прямой зависимости параметра «величина степени ацетилирования - тяжесть заболевания», т.е. степень тяжести возрастает с увеличением степени ацетилирования:

Таблица.Степень71-81-91-ацетилирования (%)8090100Степень++++++тяжести   Примечание: + - легкая степень тяжести; ++ - средняя степень тяжести; +++ - тяжелая степень.

Из таблицы видно, что для пациента Г. в возрасте 68 лет, (85% ацетирования), характерна средняя степень тяжести течения заболевания первичным раком печени. Сделанный прогноз полностью соответствует клиническим симптомам и данным лабораторного обследования этого пациента.

Кроме того, для иллюстрации изобретения для этого пациента было проведено прогнозирование по другим заболеваниям в соответствии с предложенным способом, например, по атеросклерозу, флебитам и цереброваскулярным патологиям.

Из таблицы 1 видно, что при флебитах и атеросклерозе достоверно значимые коэффициенты заболеваемости и смертности для условно однородных по фенотипу популяций быстрых и медленных ацетиляторов «аМА» и «bМА» имеют более высокие значения, чем «аБА» и «bБА» при достоверности значений менее 0,05, в возрастных интервалах от 45 до 75 лет и старше. Это означает, что у пациента Г., быстрого ацетилятора, риска к флебитам и атеросклерозу нет, что и подтверждается историей болезни, в которой отсутствуют сведения о данных заболеваниях.

В отношении предрасположенности к заболеваемости и смертности от цереброваскулярных патологий из данных, представленных в таблице 1, видно следующее. Коэффициенты «аБА» и «bБА» имеют высокие значения у мужчин в возрастных интервалах от 0 до 64 лет, достоверно отличающиеся от «аМА» и «bМА», что свидетельствует о риске к этому заболеванию быстрых ацетиляторов, которым относится пациент Г.

Из данных анамнеза выяснено, что пациент Г. в возрасте 50-52 лет обращался с жалобами на головные боли, головокружения, частичную потерю зрения, периодические повышения артериального давления, что свидетельствует о наличии у него цереброваскулярного заболевания и подтверждается предлагаемым способом.

Оценку степени тяжести течения заболевания цереброваскулярными патологиями пациента Г. проводят с учетом прямой зависимости параметров «величина степени ацетилирования - тяжесть заболевания», т.е. степень тяжести возрастает с увеличением степени ацетилирования.

Из таблицы видно, что для пациента Г. в возрасте 68 лет (степень ацетилирования 85%) характерна средняя степень тяжести течения заболевания. Это соответствует данным анамнеза и клиническим симптомам этого пациента.

Таблица.Степень71-81-91-ацетилирования8090100(%)   Степень++++++тяжести   Примечание: + - легкая степень тяжести; ++ - средняя степень тяжести; +++ - тяжелая степень.

Пример 2. Первичный рак печени.

Больная «А». 47 лет обратилась с жалобами на прогрессирующую слабость, адинамию, потерю аппетита, веса, частую тошноту и рвоту, лихорадку, чувство тяжести и постоянные боли в правом подреберье, прогрессирующее ухудшение состояния. При обследовании больной обнаружено: печень увеличена в размерах, ее нижний край определяется на уровне пупка, при пальпации она болезненна, плотная, бугристая. Лабораторные исследования обнаружили гипохромную анемию, лейкоцитоз, ускорение СОЭ, увеличение активности трансаминаз и щелочной фосфатазы. С помощью прицельной биопсии печени установлено наличие в паренхиме печени опухолевых клеток. На основании клинических, биохимических и гистологических исследований поставлен диагноз первичный рак печени.

Больной А. утром натощак был введен тестовый препарат сульфадимезин в дозе 7 мг/кг веса тела. Через 6 часов после приема препарата у больной была взята проба мочи и сделан ее анализ на содержание в ней сульфадимезина. Количество сульфадимезина в моче составило 22%. Следовательно 78% тестового препарата было проацетилировано. По этому показателю больная была отнесена к быстрым ацетиляторам.

Кроме того, установленный фенотип пациентки был подтвержден с помощью определения генотипа ацетилирования. Для определения генотипа ацетилирования взята кровь из вены для выделения ДНК из лимфоцитов. По ПЦР - реакции определили генотип пациентки - NAT2*4/NAT2*12A, определяющий быстрый фенотип.

В таблице 1 находят заболевание: первичный рак печени у женщин (Ж) и средние показатели коэффициентов заболеваемости и смертности для условно однородных по фенотипу ацетилирования популяций «аБА», «bБА» и «аМА», «bМА». Из таблицы видно, что коэффициенты «аБА», «bБА» во всех возрастных интервалах имеют величину, достоверно превышающую аналогичные величины коэффициентов «аМА», «bМА». Это означает, что женщины, быстрые ацетиляторы, имеют риск к заболеванию первичным раком печени. Следовательно, прогноз по данному заболеванию для данной пациентки может быть сделан по всем возрастным интервалам, приведенным в таблице. Риск данного заболевания у пациентки А. существовал во всех возрастных интервалах. Пациентке А. в момент прогнозирования 47 лет, она относится к возрастному интервалу 45-54 года. В этом интервале коэффициенты «аБА» и «bБА» у женщин имеют значения 24,11 и 7,3, соответственно, что значительно выше, чем значения «аМА» и «bМА». Это свидетельствует о риске заболевания первичным раком печени у пациентки А.

Степень тяжести заболевания пациентки А. с учетом прямой зависимости параметра «степень ацетилирования - тяжесть заболевания» оценивают по таблице.

Таблица.Степень71-81-91-ацетилирования8090100(%)   Степень++++++тяжести   Примечание: + - легкая степень тяжести; ++ - средняя степень тяжести; +++ - тяжелая степень.

Из таблицы видно, что для пациентки А. в возрасте 47 лет (степень ацетилирования 78%), быстрого ацетилятора, характерно течение заболевания первичным раком печени от легкого до среднего. Это соответствует клиническим симптомам и данным лабораторного обследования этой пациентки.

Кроме того, для иллюстрации изобретения для этой пациентки было проведено прогнозирование по другим заболеваниям в соответствии с предложенным способом, например, по атеросклерозу, флебитам и цереброваскулярным патологиям.

В таблице 1 находят заболеваемость и смертность от атеросклероза у женщин. Из таблицы 1 видно, что коэффициенты заболеваемости и смертности «аМА» и «bМА» у женщин достоверно превосходят аналогичные показатели «аБА» и «bБА» (р менее 0,05) в возрастных интервалах от 55 до 75 лет и старше. Пациентка А., являясь быстрым ацетилятором, не входит в группу риска по данному заболеванию, что подтверждается ее историей болезни.

В таблице 1 находят заболеваемость и смертность от флебитов у женщин. Из таблицы 1 видно, что коэффициенты заболеваемости и смертности «аМА» и «bМА» у женщин достоверно превосходят аналогичные показатели «аБА» и «bБА» (р менее 0,05) в возрастных интервалах от25 до 75 лет и старше. Пациентка А., являясь быстрым ацетилятором, не входит в группу риска по данному заболеванию, что подтверждается ее историей болезни.

В отношении риска к заболеваемости и смертности от цереброваскулярных патологий из данных, представленных в таблице 1, видно следующее: Коэффициенты заболеваемости и смертности «аБА» и «bБА» достоверно выше у женщин в возрастных интервалах от 0 до 64 лет, по сравнению с «аМА» и «bМА». Это свидетельствует о риске к этому заболеванию женщин быстрых ацетиляторов. В возрастной группе старше 75 лет прогноз не возможен, так как значения коэффициентов «аМАа» и «bМА» достоверно не отличаются от «аБА» и «bБА».

Пациентка А., 47 лет относится к возрастному интервалу 45-54 года, для которого коэффициенты «аБА» и «bБА» равны 374,1* и 119,74*, соответственно, что в несколько раз больше, чем «аМА» и «bМА». Это значит, что пациентка А., 47 лет, являясь быстрым ацетилятором, имеет риск к заболеваемости цереброваскулярными патологиями и смертности от них.

Из данных анамнеза выяснено, что пациентка А. в возрасте 40 лет обращалась с жалобами на головные боли, спазмы сосудов, головокружения, периодические повышения артериального давления, которые у нее есть и в настоящее время, что свидетельствует о ее предрасположенности к цереброваскулярным патологиям, что было спрогнозировано предлагаемым способом.

Степень тяжести заболевания пациентки А. с учетом прямой зависимости параметра «степень ацетилирования - тяжесть заболевания» оценивают по таблице.

Таблица.Степень71-81-91-ацетилирования8090100(%) БА   Степень++++++тяжести   Примечание: + - легкая степень тяжести; ++ - средняя степень тяжести; +++ - тяжелая степень.

Из таблицы видно, что для пациентки А. в возрасте 47 лет, (степень ацетилирования 78%), быстрого ацетилятора, может быть характерно легкое до средней тяжести течение заболевания цереброваскулярными патологиями, о чем свидетельствуют данные анамнеза.

Пример 3. Флебиты.

Больной К. 45 лет, обратился с жалобами на косметический дефект ног, появление на нижних конечностях плотных тяжей красного цвета, теплых на ощупь, болезненных при пальпации или спонтанно, повышение температуры кожных покровов разлитые боли, чувство тяжести и распирания, ночные судороги ног, отеки. Больной часто ощущает общую слабость. При осмотре определяется покраснение и небольшая отечность по ходу пораженного участка вены. При пальпации определяется болезненное уплотнение в форме четок. Общий анализ крови показал небольшой лейкоцитоз с нейтрофильным сдвигом влево и ускорение СОЭ. При осмотре больного К. выявлено варикозное расширение большой подкожной вены и ее ветвей. Больному была проведена ангиография. Диагноз: стволовый лимфангит. Показано хирургическое лечение.

Больному К. утром натощак был введен тестовый препарат сульфадимезин в дозе 7 мг/кг веса тела. Через 6 часов после приема препарата у больного была взята проба мочи и сделан анализ на содержание в ней сульфадимезина. Количество сульфадимезина в моче составило 72%. Следовательно, 28% тестового препарата было проацетилировано. По этому показателю больной был отнесен к медленным ацетиляторам.

Кроме того, установленный фенотип пациента был подтвержден с помощью определения генотипа ацетилирования. Для определения генотипа ацетилирования взята кровь из вены для выделения ДНК из лимфоцитов. С помощью ПЦР - реакции был определен генотип больного - NAT2*7/NAT2*10, определяющий фенотип медленного ацетилирования.

В таблице 1 находят заболевание флебитами у мужчин и средние показатели коэффициентов заболеваемости «аБА» и «аМА» и смертности «bБА» и «bМА» для условно однородных по фенотипу популяций быстрых и медленных ацетиляторов. Из таблицы видно, что коэффициенты «аМА» и «bМА» у мужчин в возрастных интервалах с 15 до 75+ имеют достоверно более высокие значения, (р менее 0,05), по сравнению с «аБА» и «bБА». Это означает, что медленные ацетиляторы имеют риск к заболеванию флебитами и смертности от них в этих возрастных интервалах. Пациенту К. в момент прогнозирования 45 лет, он относится к возрастному интервалу 45-54 года. В этом интервале коэффициенты «аМА» и «bМА» имеют значения 27,6 и 2,6, соответственно. Анализируют достоверность превышений приведенных коэффициентов «аМА» и «bМА» над «аБА» и «bБА» в возрастном интервале 45-54 года. Видно, что значения коэффициентов достоверны (р менее 0,05). Следовательно, прогноз риска к данному заболеванию для данного пациента может быть сделан в возрастном интервале 45-54 года. Из данных таблицы следует, что пациент К. 45 лет, медленный ацетилятор, предрасположен к заболеванию флебитами, что и подтверждается его обследованием и диагнозом.

Степень тяжести заболевания с учетом обратной зависимости параметра «величина степени ацетилирования - тяжесть заболевания» для медленных ацетиляторов, возрастает с уменьшением степени ацетилирования. Степень тяжести заболевания пациента К. оценивают по таблице.

Из таблицы видно, что для пациента К. в возрасте 45 лет (степень ацетилирования 28%) характерно тяжелое течение заболевания (необходима операция), о чем свидетельствуют и данные его истории болезни.

Таблица.Степень0-31-51-ацетилирования305070(%) МА   Степень++++++тяжести   Примечание: + - легкая степень тяжести; ++ - средняя степень тяжести; +++ - тяжелая степень.

Кроме того, для иллюстрации изобретения для этого пациента было проведено прогнозирование по другим заболеваниям в соответствии с предложенным способом, например, по атеросклерозу, цереброваскулярным патологиям и первичному раку печени.

Как видно из таблицы 1, предрасположенность к заболеванию и смертности от атеросклероза характерна для мужчин медленных ацетиляторов (МА), т.к. коэффициенты заболеваемости и смертности «аМА» и «bМА» достоверно выше, чем «аБА» и «bБА» (р менее 0,05), в возрастных интервалах от 45 до 75 лет и старше. Это означает, что риск к атеросклерозу характерен для медленных ацетиляторов в возрасте с 45 лет и старше. Пациент К. 45 лет, являясь медленным ацетилятором, входит в группу риска по заболеваемости атеросклерозом.

Степень тяжести заболевания с учетом обратной зависимости параметра «величина степени ацетилирования - тяжесть заболевания» для медленных ацетиляторов, возрастает с уменьшением степени ацетилирования.

Степень тяжести заболевания пациента К. оценивают по таблице корректировки. Из таблицы видно, что для пациента К. в возрасте 45 лет (степень ацетилирования 28%) может быть характерно тяжелое течение заболевания.

Таблица.Степень ацетилирования0-3031-5051-70(%) МА   Степень++++++тяжести   Примечание: + - легкая степень тяжести; ++ - средняя степень тяжести; +++ - тяжелая степень.

Пациент К., медленный ацетилилятор не входит в группы риска по заболеваниям первичным раком печени и цереброваскулярными патологиями, т.к. к этим заболеваниям имеется высокая степень предрасположенности у быстрых ацетиляторов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Пат. RU №2161309, Кл. G 01N 33/53, опубликован 27.12, 2000, Исследовательский фонд университета ЮТЫ (US) и Мириад Дженетикс. ИНК. (US).

2. Пат. RU № 2164419, Кл. А 61 К 48/00, опублик. 27.03.2001, Мириад Дженетикс, ИНК. (US).

3. WO 02/23 187, Кл. G 01 N 33/48, опублк. 31.13.2002, UN I V RAMOT (IL) et al.

4. WO 2005 040411. Кл. С 12 Q 1/37, опублик. 06.05.2005, BAYER HEALTHCARE AG (DE) et al.

5. ДАН, 2001, т.377, №1, с.129-131; В.К.Подымов «Красная волчанка». Ереван, 1981, с.220; К.С.Симонян «Спаечная болезнь брюшной полости», М. Медицина, 1966 г.

6. Иванова В.В. и др. // Вирусо-бактериальные инфекции и их роль в формировании бронхо-легочных заболеваний у детей. «Педиатрия», 1992, Т.4, №6, с.8-12.

7. US 20042658 16, Кл. С 12 N 1/68, опублик. 30.12.2004.

8. Bratton & Marshall // A method for the determination of acetylator phenotype. J.Biol. Chem. (1939) 128, 537-550.

9. Wong P, Bachki A, Banerjee K, Leyland-Jones B. Identification of N-methyl-2-pyridone-5-carboxamide and N-methyl-4-pyridone-5-carboxamide as components in urine extracts of individuals consuming coffee. J Pharm Biomed Anal. 2002 Oct 15; 30 (3): 773-80.

10. Hein D.W. Molecular genetics and function of NAT1 and NAT2: role in aromatic amine metabolism and carcinogenesis // Mutat. Res. 2002. V.506/507/P/65-77.

Таблица 1.ЗаболеванияПолпопуляцииВозрастные интервалыПервичный рак печениМ0-11-45-1415-2425-3435-4445-5455-6465-7475+аБА0,67*0,92*0,64*0,97*5,61*38,95*148,92*320,1*567,54*680,13*аМА0,0280,0360,0180,0230,292,6110,5819,7828,9325,01Р0,0060,040,0010,0020,0000,0000,0000,0000,0000,000bБА0,170,230,150,271,379,1436,8186,08*140,05*160,55*bМА0,0080,0120,0040,0050,070,642,475,086,856,37Р0,0060,030,00050,00140,0000,0000,0000,0000,0000,000ЖаБА1,120,57*0,15*0,57*1,32*6,23*24,1167,23*162,18*220,11*аМА0,300,040,070,050,273,1210,1132,1461,4080,12Р0,050,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000bБА0,32*0,14*0,05*0,14*0,43*1,96*7,39*21,93*47,09*75,77*bМА0,090,0010,0020,0010,0070,0870,3391,0071,9382,502Р0,050,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,000ФлебитыМаБА1,80,020,010,2*0,5*1,1*3,2*11,9*37,7*52,3*аМА1,50,40,010,84,39,827,691,1230,6432,8Р0,880,350,950,010,0000,0000,0000,0000,0000,000bБА0,150,000,010,01*0,04*0,086*0,30*0,92*3,17*4,21*bМА0,110,030,000,10,40,942,68,122,352,7Р0,880,350,950,010,0000,0000,0000,0000,0000,000ЖаБА0,420,110,110,13*0,03*0,17*0,64*0,92*13,41*14,2*аМА0,720,310,211,813,9012,634,672,4230,2721,4Р0,340,890,410,0010,0010,0000,0000,0000,0000,000bБА0,030,000,010,00*0,003*0,015*0,053*0,14*1,24*1,10*bМА0,050,020,010,140,300,92,76,820,262,9Р0,290,870,410,0010,0010,0000,0000,0000,0000,000АтеросклерозМаБА0000,070,114,2110,0*18,1*37,3*110,4*аМА0000,150,365,8540,59200,4720,43687,2Р   0,090,190,760,030,0000,0000,000bБА0000,010,010,210,52*1,2*2,5*12,27*bМА0000,010,030,653,6916,7165,52408,58Р   0,090,200,770,030,000,000,00ЖаБА0000,10,080,091,89*3,21*10,13*149,4*аМА0000,0120,181,425,8543,0288,93015,5Р     0,050,020,0000,0000,000bБА0000,010,010,010,210,52*0,13*18,62*bМА00000,020,140,655,3732,1355,6Р     0,050,020,0000,0000,000Цереброваскулярные патологииМаБА7,39*1,41*1,63*4,43*13,2*64,8*210,1*619,5*1702,8*3860,1*аМА4,120,250,411,082,47,711,043,9383,62783,7Р0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0340,05bБА2,29*0,42*0,49*1,33*4,22*17,45*63,02*198,16*544,91*1505,6*bМА1,000,070,110,270,712,153,0913,17130,431030,90Р0,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0370,05жаБА8,68*1,76*2,28*4,22*9,52*37,01*123,2*374,1*1156,8*3192аМА0,520,220,0161,283,2511,910,0418,0252,33410Р0,0000,0000,0040,0030,0070,0010,000,000,030,06bБА1,91*0,44*0,57*1,06*2,66*10,38*39,06*119,74*370,2*1213,95bМА0,120,050,0040,320,913,343,135,7885,801296,65Р0,0090,070,0000,0070,0060,0090,0070,0000,010,081

Таблица 2.
Соотношение фенотипов N-ацетилирования в некоторых этнических популяциях (56 популяций)страна% быстрых ацетиляторов% медленных ацетиляторовТаиланд937Полинезия937Р. Корея8911Япония8812Гон-Конг8515Филиппины8020Бангладеж7921США - индейцы7921Сиргапур7822Тайвань7822Таити7228Мексика7030Венесуэла7030Чили7030Эквадор7030Австралия - аборигены6337Коста-Рика6238Бразилия6040ЮАР (негры)5941Молдова5248Нигерия5149Танзания5149Германия4654Франция4654Испания4654Бельгия4654Португалия4654Россия4555Эстония4555Италия4555Ангола4555Норвегия4456Австрия4456США4357Австралия4357Н.Зеландия4258Дания4258Нидерланды4258Канада4159Продолжение таблицыМарокко4159Турция4159Польша4060Египет3963Англия3862Ирландия3862Зимбабва3862Израиль3763Кувейт3763Финляндия3664Швейцария3664Судан3565Греция3466Швеция3268Гавайи3159Индия2674Чехия2080

Изобретение относится к области медицинской диагностики, может быть использовано для прогнозирования генетически детерминированных заболеваний человека на протяжении всей его жизни. Сущность способа состоит в том, что определяют фенотип ацетилирования пациента и прогнозируют заболевание по предварительно приготовленной таблице. Таблица содержит коэффициенты заболеваемости прогнозируемыми заболеваниями и смертности от них для стран условно однородных по фенотипу ацетилирования, т.е. состоящих только из быстрых или только из медленных ацетиляторов. Риск прогнозируемых заболеваний и риск летального исхода от них в указанных возрастных интервалах устанавливают по этим коэффициентам. При этом прогнозируют риск заболеваний и риск летального исхода от них в том случае, если указанные коэффициенты, соответствующие фенотипу и полу пациента, с достоверностью, равной или менее 0,05, превышают те же коэффициенты противоположного фенотипа того же пола. Дополнительно может быть оценена тяжесть течения заболевания в указанных возрастных интервалах в зависимости от фенотипа пациента и величины степени его ацетилирования. Техническим результатом является возможность прогнозирования заболеваний человека с уточнением возраста их развития, с оценкой тяжести течения и риска летального исхода от них, что позволяет своевременно проводить профилактические мероприятия для предупреждения заболеваний. 5 з.п. ф-лы, 8 табл.

1. Способ прогнозирования генетически детерминированных заболеваний человека, летального исхода от этих заболеваний в различном возрастном интервале его жизни, заключающийся в том, что определяют фенотип ацетилирования пациента и прогнозирование указанных заболеваний осуществляют по предварительно подготовленной таблице, для составления которой по данным научной статистики выявляют для различных стран мира частоту встречаемости фенотипов быстрого и медленного ацетилирования по каждой стране, а по данным мировой статистики для тех же стран выявляют коэффициенты заболеваемости прогнозируемыми заболеваниями и смертности от этих заболеваний за год в возрастных интервалах (годы) до 1, 1-4, 5-14, 15-24, 25-34, 35-44, 45-54, 55-64, 65-74, 75 и старше, отдельно для мужчин и женщин, затем, используя массив этих данных, рассчитывают аналогичные коэффициенты для стран, условно однородных по фенотипу ацетилирования, то есть состоящих только из быстрых или только из медленных ацетиляторов, по формулам соответственно (1) и (2) или (3) и (4)

где аБА и bБА - соответственно коэффициенты заболеваемости и смертности в странах только быстрых ацетиляторов; аМА и bМА - те же коэффициенты в странах только медленных ацетиляторов; A₁ - частота встречаемости быстрых ацетиляторов; B₁ - частота встречаемости медленных ацетиляторов, a C₁ и D₁ - коэффициенты заболеваемости и смертности, определенные из массива стран с преобладанием более 50% быстрых ацетиляторов; A₂, В₂, C₂, D₂ - те же параметры для стран с преобладанием более 50% медленных ацетиляторов, при этом прогнозируют риск заболеваний и риск летального исхода от них в указанных возрастных интервалах по коэффициентам аБА и bБА для пациентов с фенотипом быстрого ацетилирования или аМА и bМА для пациентов с фенотипом медленного ацетилирования в том случае, если указанные коэффициенты, соответствующие фенотипу и полу пациента, с достоверностью, равной 0,05 или менее, превышают аналогичные коэффициенты противоположного фенотипа того же пола.