Способ прогнозирования риска развития преэклампсии у женщин без отягощенного семейного анамнеза с учетом генетических факторов Российский патент 2020 года по МПК G01N33/50 C12Q1/6827 

Преэклампсия (далее ПЭ) является одним из наиболее тяжелых осложнений беременности, оказывающих негативное влияние, как на состояние здоровья самой беременной, так и на состояние плода и новорожденного [Сидорова И.С., Никитина Н.А. Обоснование современной концепции развития преэклампсии // Акушерство и гинекология. 2019; 4: 26-33]. ПЭ встречается у 3-8% беременных и является одной из ведущих причин материнской и перинатальной заболеваемости и смертности [Than NG, Romero R, Tarca AL, et al. Integrated Systems Biology Approach Identifies Novel Maternal and Placental Pathways of Preeclampsia. Front Immunol. 2018;9]. Ежегодно с ПЭ связано более 60000 материнских смертей [Armaly Z, Jadaon JE, Jabbour A, Abassi ZA. Preeclampsia: Novel Mechanisms and Potential Therapeutic Approaches. Front Physiol. 2018; 9:973]. Следует отметить, что сроки возникновения и степень тяжести ПЭ напрямую коррелируют с состоянием новорожденных, риском неонатальных осложнений, тяжестью течения инфекционных процессов, гипоксически-ишемических состояний [Тимофеева Л.А., Караваева А.Л., Зубков В.В., Киртбая А.Р., Кан Н.Е., Тютюнник В.Л. Роль преэклампсии в исходах беременности: взгляд неонатолога // Акушерство и гинекология. 2019: 4: 73-8]. Нередко ПЭ сочетается с задержкой роста плода [Низяева Н.В., Амирасланов Э.Ю., Ломова Н.А., Павлович С.В., Савельева Н.А., Наговицына М.Н., Сухачёва Т.В., Серов Р.А., Щеголев А.И., Kан Н.Е. Ультраструктурные и иммуногистохимические особенности плаценты при преэклампсии в сочетании с задержкой роста плода. Акушерство и гинекология. 2019; 11:97-106].

Преэклампсия является многофакторным заболеванием со значимой ролью в ее формировании как генетических, так и средовых факторов [Chaiworapongsa T, Chaemsaithong P, Yeo L, Romero R. Pre-eclampsia part 1: current understanding of its pathophysiology. Nat Rev Nephrol. 2014;10(8):466–480]. К настоящему времени различными отечественными и зарубежными коллективами ученых проведены многочисленные исследования генетических и средовых факторов риска, определяющих подверженность к развитию ПЭ [Цахилова СГ, Акуленко ЛВ, и др. Генетические предикторы преэклампсии. Проблемы репродукции. 2017;1:110-114].

Среди факторов риска развития ПЭ важное значение имеют повышенный индекс массы тела, вредные привычки (курение), наличие хронической артериальной гипертензии и сахарного диабета, отягощенный акушерско-гинекологический анамнез (привычное невынашивание беременности, аборты) и др. [Зарипова Л.Р., Галина Т.В., Голикова Т.П., Гондаренко А.С. Прогнозирование и ранняя диагностика преэклампсии. Вестник РУДН, серия Медицина, 2012, № 6.С.15-22]. Влияние генетических факторов на развитие ПЭ не вызывает сомнений и составляет более 50% [Фролова Н.И., Белокриницкая Т.Е., Колмакова К.А. Молекулярные маркеры и эпигенетические факторы риска преэклампсии в эпоху предиктивной медицины. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2019; 18(4): 95–103]. Показана значимая роль полиморфных локусов различных групп генов-кандидатов (интерлейкинов, факторов роста, сосудистых реакций, свертывания крови, фолатного цикла, детоксикации ксенобиотиков и др.) в формировании ПЭ [Reshetnikov, E.A., Akulova, et al. The insertion-deletion polymorphism of the ACE gene is associated with increased blood pressure in women at the end of pregnancy (2015) JRAAS - Journal of the Renin-Angiotensin-Aldosterone System, 16 (3), pp. 623-632].

Известен способ прогнозирования ранней и поздней преэклампсии по патенту РФ № 2693412 (заявка № 2018140787, 20.11.2018). Способ включает забор крови и определение в крови беременных женщин концентрации фактора некроза опухоли альфа (ФНОα), фактора роста плаценты (ФРП) и плацентарного альфа-1 микроглобулина (ПАМГ), значения индекса инсулинорезистентности (HOMA-IR), уровней инсулина и лептина в сроки 11-14 недель и 18-21 недель беременности. Концентрации ФНОα (пкг/мл) - 44±5,1 и 91±8,7; концентрации ФРП (пкг/мл) - 84±11 и 263±22; концентрации ПАМГ (нг/мл) – 8,6±2,2 и 72,4±7,6; значении HOMA-IR – 1,52±0,13 и 3,64±0,36; уровня инсулина (пмоль/мл) – 59,7±5,6 и 152,3±7,8; уровня лептина (нг/мл) – 34,1±3,3 и 48,3±4,4 прогнозируют рано проявляющуюся преэклампсию; при значении этих показателей в указанные сроки беременности соответственно: концентрации ФНОα (пкг/мл) - 16±2,8 и 86±7,5; концентрации ФРП (пкг/мл) - 114±12 и 272±26; концентрации ПАМГ (нг/мл) – 7,7±2,1 и 75,6±7,9; значении HOMA-IR – 0,93±0,08 и 3,58±0,33; уровня инсулина (пмоль/мл) – 33,7±3,4 и 144,6±7,4; уровня лептина (нг/мл) – 20,6±2,4 и 44,5±4,1 прогнозируют поздно проявляющуюся преэклампсию Недостатки метода заключаются в сложности проводимого анализа и его неспособности прогнозировать развитие ПЭ в период прегравидарной подготовки.

За прототип выбран патент РФ № 2 642 939 по заявке № 2016148251 от 2016.12.08 «Способ прогнозирования риска развития преэклампсии», в котором описан способ прогнозирования риска возникновения преэклампсии у женщин русской национальности, являющихся уроженками Центрального Черноземья. Способ включает выделение геномной ДНК, проведение полимеразной цепной реакции синтеза ДНК, исследование гена и прогнозирование риска развития преэклампсии с учетом анализа полиморфизма rs1799750 ММР-1и комплекса наиболее значимых показателей по уравнениям линейной дискриминантной функции:

y₁=-61,329+0,434x₁+2,534х₂+3,433х₃+2,841x₄+0,874х₅-0,033x₆+2,062х₇;

y₂=-55,473+0,339x₁+1,528х₂-1,679х₃+7,717x₄+0,769х₅+0,066x₆+1,666x₇,

где x₁- индекс массы тела до беременности, кг/м², х₂- наличие преэклампсии у родственников: 1 - да, 0 - нет; х₃- наличие гинекологической патологии в анамнезе: 1 - да, 0 - нет; x₄- наличие заболеваний, передающихся половым путем: 1 - да, 0 - нет; x₅- САД до беременности (мм рт. ст.); x₆- ДАД до беременности (мм рт. ст.); x₇- генетический вариант по локусу ММР-1 (rs1799750): 1 - 1G/1G или 1G/2G; 0 - 2G/2G, при этом, если показатель y₁больше y₂, то прогнозируют риск развития преэклампсии. Недостатком заявленного способа является сложность расчетов и наличие большого числа вводимых данных.

Задачей настоящего исследования является расширение арсенала способов диагностики, а именно создание способа прогнозирования риска развития преэклампсии по данным о полиморфном локусе rs1042838 гена PGR.

Технический результат использования изобретения – получение критериев оценки риска развития преэклампсии по данным о генетическом полиморфизме rs1042838 гена PGR у женщин русской национальности, являющихся уроженками Центрального Черноземья, не имеющих отягощенного семейного анамнеза по ПЭ.

Ген PGR расположен на хромосоме 11q22.1. Исследованный полиморфный локус rs1042838, расположенный в 72 позиции 4 экзона гена рецептора прогестерона (всего в гене PGR 8 экзонов) определяет несинонимичную замену аминокислоты валин на аминокислоту лейцин в 660 положении полипептида рецептора прогестерона (Val660Leu). Согласно литературным данным, аллель Т локуса rs1042838 ассоциирован с идиопатическим невынашиванием беременности [Su MT, Lee IW, Chen YC, Kuo PL. Association of progesterone receptor polymorphism with idiopathic recurrent pregnancy loss in Taiwanese Han population. J Assist Reprod Genet. 2011;28(3):239–243.], развитием рака эндометрия [Lundin E, Wirgin I, Lukanova A, et al. Selected polymorphisms in sex hormone-related genes, circulating sex hormones and risk of endometrial cancer. Cancer Epidemiol. 2012;36(5):445–452], поздним менархе и более коротким менструальным циклом [Taylor KC, Small CM, Epstein MP, et al. Associations of progesterone receptor polymorphisms with age at menarche and menstrual cycle length. Horm Res Paediatr. 2010;74(6):421–427.]

В изученной научно-медицинской и доступной патентной литературе авторами не было обнаружено способа прогнозирования риска развития преэклампсии у женщин без отягощенного семейного анамнеза по ПЭ, на основе данных о полиморфном локусе rs1042838 гена PGR.

В соответствии с поставленной задачей был разработан способ прогнозирования возникновения преэклампсии у женщин русской национальности, являющихся уроженками Центрального Черноземья, без отягощенного семейного анамнеза с учетом генетических факторов, включающий:

- выделение ДНК из периферической венозной крови;

- анализ полиморфизма гена рецепторов прогестерона rs1042838 PGR.

- прогнозирование высокого риска развития преэклампсии у женщин русской национальности, являющихся уроженками Центрального Черноземья, без отягощенного семейного анамнеза при выявлении аллеля T rs1042838 PGR.

Новизна и изобретательский уровень заключаются в том, что из уровня техники не известна возможность прогноза риска развития преэклампсии у женщин без отягощенного семейного анамнеза по ПЭ на основе данных о полиморфном локусе rs1042838 гена PGR.

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 320 мМ сахарозы, 1% тритон Х-100, 5 мМ MgCl₂, 10 мМ трис-HCl с pH=7,6. Полученную смесь перемешивают и центрифугируют при 4ºС, 4000 об/мин. в течение 20 минут. После центрифугирования надосадочную жидкость сливают, к осадку добавляют 4 мл раствора, содержащего 25 мМ ЭДТА с рН=8,0 и 75 мМ NaCl, ресуспензируют. Затем прибавляют 0,4 мл 10% SDS, 35 мкл протеиназы К, 10 мг/мл и инкубируют образец при 37ºС в течение 16 часов.

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 минус 20⁰С. Выделенную ДНК используют для проведения полимеразной цепной реакции синтеза ДНК.

Анализ полиморфизма rs1042838 гена PGR проводят методом ПЦР-синтеза ДНК на амплификаторе СFX96 с использованием стандартных олигонуклеотидных праймеров и зондов с последующим анализом полиморфизма методом дискриминации аллелей. Реакционная смесь объемом 25 мкл включает: 67 мМ трис-HCl с pH=8,8, 2,5 мМ MgCl2, 0,1 мкг геномной ДНК, по 10 пМ каждого праймера, по 5 пкмоль каждого зонда, по 200 мкМ dATP, dGTP, dCTP, dTTP и 1 единицу активной Taq-полимеразы. После денатурации, 5 мин при 95°С, выполняют 40 циклов амплификации по схеме: отжиг праймеров – 1 мин. при t=54°С; денатурация – 15 сек. при t=95°С. При проведении ПЦР в амплификаторе CFX96 с флюоресцентной детекцией генотипирование осуществляют методом Tag Man зондов по данным величин ОЕФ (относительные единицы флуоресценции). Для rs1042838 PGR зонд с флуоресцентным красителем ROX соответствует аллелю G, зонд с красителем FAM – аллелю Т (фиг.1).

Изобретение характеризуется фигурами.

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 PGR (rs1042838): - ТТ, - GG, - ТG, ■ - отрицательный контроль.

Возможность использования предложенного способа для оценки риска развития преэклампсии подтверждает анализ результатов наблюдений: 190 беременных с ПЭ без отягощенного семейного анамнеза по ПЭ (средний возраст 26,88±5,37 лет) и 324 с физиологическим течением беременности (контрольная группа, средний возраст 26,27±4,88, р>0,05). В выборки включались не родственные русские женщины, родившиеся в Центрально-Черноземном регионе РФ, не имеющие отягощенного семейного анамнеза по ПЭ. Из исследуемых выборок исключались пациентки с заболеваниями матки (фибромиома матки, аномалии развития внутренних половых органов), другой патологией беременности (аномалии прикрепления и расположения плаценты, ПН с СЗРП, резус-конфликт), патологией плода (ВПР), многоплодной беременностью.

Все клинические и клинико-лабораторные исследования проводили на базе Перинатального центра областной клинической больницы Святителя Иоасафа г. Белгорода в период с 2008 г. по 2015 г., с информированного согласия пациентов на использование материалов лечебно-диагностических мероприятий, проводимых за период госпитализации и после нее для научно-исследовательских целей. Диагноз преэклампсия ставился на основании наличия генерализованных отеков, артериальной гипертензии и протеинурии. Клиническое и клинико-лабораторное обследование беременных проводилось на сроке родоразрешения. Исследование проводилось под контролем этического комитета медицинского факультета НИУ БелГУ.

Анализ ассоциаций аллеля Т гена PGR (rs1042838) с риском развития преэклампсии производился на основании полученных значений отношения шансов (OR) и их 95% доверительного интервала (95% CI) [Полиморфные локусы гена LHCGR, ассоциированные с развитием миомы матки [Текст]/ Пономаренко ИВ, Полоников АВ, Чурносов МИ// Акушерство и гинекология. 2018;10:86-91]. Коррекция на множественные сравнения проводилась с использованием адаптивного пермутационного теста (pperm). Статистически значимым считали уровень pperm<0,05. Расчеты выполнялись в программе PLINK v. 2.050 (http://zzz.bwh.harvard.edu/plink/).

Установлены генотипические особенности пациенток с преэклампсией на основе данных о полиморфном локусе гена рецепторов прогестерона. С помощью логистического регрессионного анализа выявлена модель ассоциации аллеля T rs1042838 гена PGR с развитием преэклампсии согласно аддитивной (OR=1,43 95%CI 1,02-2,02, p=0,04, p_perm=0,05) и доминантной (OR=1,54 95%CI 1,05-2,27, p=0,03, p_perm=0,04) генетическим моделям взаимодействия аллелей. Наличие аллеля T полиморфного локуса rs1042838 является фактором риска развития преэклампсии (OR=1,42 95%CI 1,01-1,98, p=0,04).

Таблица. Характеристика частот аллелей и генотипов полиморфных локусов гена PGR у беременных с преэклампсией и в контрольной группе

Примечание: OR – показатель отношения шансов, 95%CI –его 95% доверительный интервал, р – уровень значимости, жирным выделены значимые различия.

В качестве примеров конкретного применения разработанного способа приведено обследование женщин русской национальности, являющихся уроженками Центрального Черноземья, не имеющих родственных связей между собой, без отягощенного семейного анамнеза по ПЭ: проведено генетическое обследование по локусу rs1042838 PGR.

У женщины К., без отягощенного семейного анамнеза по ПЭ, планирующей беременность, после забора венозной крови из локтевой вены и последующего генотипирования выявлен аллель G в генотипе GG по локусу rs1042838 PGR. По данным генотипирования пациентка К. не включается в группу индивидуумов с высоким риском развития преэклампсии. При дальнейшем наблюдении у данной женщины не было выявлено признаков преэклампсии в течение беременности.

Женщине Н., без отягощенного семейного анамнеза по ПЭ, планирующей беременность, был произведен забор венозной крови из локтевой вены с последующим генотипированием. Установлено наличие аллеля Т в генотипе GТ по локусу rs1042838 PGR. По данным генотипирования женщина Н. должна быть включена в группу лиц с высоким риском развития преэклампсии. При дальнейшем наблюдении у данной женщины на сроке 31 недели был установлен диагноз: умеренная преэклампсия.

У женщины Л., без отягощенного семейного анамнеза, планирующей беременность, после забора венозной крови из локтевой вены с последующим генотипированием выявлено наличие аллеля Т в генотипе ТТ по локусу rs1042838 PGR. По данным генотипирования женщина К. должна быть включена в группу лиц с высоким риском развития преэклампсии с последующим наблюдением. В результате дальнейшего наблюдения, данной женщине был установлен диагноз: умеренная преэклампсия на сроке 27 недель.

Применение данного способа позволит на прегравидаром этапе формировать среди женщин без отягощенного семейного анамнеза по ПЭ группы риска и своевременно реализовывать в этих группах необходимые лечебно-профилактические мероприятия по предупреждению развития преэклампсии.

Изобретение относится к области медицины. Предложен способ прогнозирования риска развития преэклампсии у женщин русской национальности, являющихся уроженками Центрального Черноземья, не имеющих отягощенного семейного анамнеза по преэклампсии, включающий выделение ДНК из периферической венозной крови и анализ полиморфизма гена рецептора прогестерона (PGR). При выявлении аллеля T полиморфного локуса rs1042838 гена PGR прогнозируют высокий риск развития преэклампсии. Изобретение обеспечивает получение критериев оценки риска развития преэклампсии по данным о генетическом полиморфизме rs1042838 гена PGR у женщин русской национальности, являющихся уроженками Центрального Черноземья, не имеющих отягощенного семейного анамнеза по преэклампсии. 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Способ прогнозирования риска развития преэклампсии с учетом генетических факторов у женщин русской национальности, являющихся уроженками Центрального Черноземья, не имеющих отягощенного семейного анамнеза по преэклампсии, включающий выделение ДНК из периферической венозной крови и анализ полиморфизма гена рецептора прогестерона (PGR), прогноз высокого риска развития преэклампсии при выявлении аллеля T полиморфного локуса rs1042838 гена PGR.