Обзор Редактирование генома человека
Д. В. Ребриков
Быстро развивающиеся технологии редактирования генома из научно-исследовательских лабораторий уверенно переходят в клиническую практику. Разработаны принципиально новые методы изменения генома человеческих эмбрионов на ранних стадиях развития. Создан инструментарий для исправления генетических нарушений у людей в любом возрасте. Врач, по сути, становится корректором генетической инструкции по построению и функционированию организма человека. В обзоре обобщены сведения о современном состоянии технологий редактирования генома и существующих подходах к их использованию в клинической практике.
Статья получена: 23.06.2016
Опубликовано online: 05.01.2017
DOI: 10.24075/brsmu.2016-03-01
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 6999
Метод Модификация метода анализа результатов редактирования генома с помощью системы CRISPR/Cas9 на предимплантационных эмбрионах мыши
Т. В. Димитриева, Д. А. Решетов, В. Е. Жерновков, Д. В. Влодавец, Е. Д. Зотова, Т. Г. Ермолкевич, А. В. Дейкин
Генно-модифицированные животные — важный инструмент биомедицинских исследований. Для их получения все чаще используют систему редактирования генома CRISPR/Cas9. С помощью микроинъекции комплекс РНК-гида и белка Cas9 доставляется в оплодотворенную яйцеклетку, из которой впоследствии развивается животное с модификацией в геноме. Как правило, анализ специфичности и эффективности системы в каждом случае проводят после получения потомства с вероятной мутацией. Однако анализ на предимплантационной стадии позволил бы сократить время эксперимента, а также понять причину рождения малого числа или даже отсутствия трансгенных особей в потомстве. В статье предложена модификация метода подготовки тотальной ДНК из бластоцист мыши, позволяющая проще и быстрее детектировать результаты микроинъекций комплекса CRISPR/Cas9 в зиготу. Применив описанный в статье метод, мы успешно идентифицировали короткие делеции в интроне 34 гена дистрофина (DMD) в 12 из 13 обработанных эмбрионов и вставку по месту разрыва в интроне 8 гена DMD в 11 из 21 проанализированных образцов. Используя приготовленную предложенным способом тотальную ДНК, можно анализировать до 20 различных сайтов в геноме мышиного эмбриона на стадии бластоцисты, не прибегая к полногеномной амплификации.
Статья получена: 16.06.2016
Опубликовано online: 05.01.2017
DOI: 10.24075/brsmu.2016-03-02
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 5649
Оригинальное исследование Анализ фенотипических проявлений делеций в гене дистрофина в контексте эффективности пропуска экзонов как метода терапии наследственных дистрофинопатий
Е. Д. Зотова, Д. А. Решетов, В. Е. Жерновков, Д. В. Влодавец, Т. В. Димитриева, А. В. Дейкин
Мышечная дистрофия Дюшенна (МДД) — распространенное наследственное заболевание, развивающееся вследствие мутации в гене дистрофина и приводящее к смерти в детском возрасте. На момент написания статьи пациентам была доступна только поддерживающая терапия, однако подходы к лечению МДД активно разрабатываются, и перспективным является метод пропуска экзонов. Его суть заключается в восстановлении рамки считывания гена путем индукции альтернативного сплайсинга. В результате синтезируется укороченный дистрофин, который в той или иной степени сохраняет функциональность. В работе дана оценка функциональности укороченных форм дистрофина, получающихся при коррекции нонсенс-мутаций и внутриэкзонных инделов по методике пропуска экзонов. Оценка производилась по данным о фенотипе носителей мутаций в гене дистрофина, взятых из базы LOVD (Leiden Open Variation Database). Было обнаружено, что одни и те же мутации способны проявляться как различные фенотипы, что, возможно, объясняется разным генетическим фоном пациентов. Так, делеция экзона 48, для которой в LOVD есть 97 записей, в 2 % случаев приводила к бессимптомному течению заболевания, в 60 % — к миодистрофии Дюшенна, в 12 % — к миодистрофии Беккера (отличается более мягкой симптоматикой, чем МДД), в 26 % случаев — к промежуточному фенотипу. Высокая фенотипическая вариабельность мутаций в гене дистрофина ставит вопрос о границах применения методики пропуска экзонов для терапии наследственных миопатий.
Статья получена: 17.06.2016
Опубликовано online: 05.01.2017
DOI: 10.24075/brsmu.2016-03-03
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 7326
Метод Мицеллярные композиции на основе функционализированных α-фетопротеином амфифильных блок-сополимеров, содержащих гадолиний и куркумин
Н. В. Позднякова, Е. Ю. Григорьева, А. Б. Шевелев
Предложен метод получения мицеллярных композиций куркумина и ионов гадолиния на основе трехблочных амфифильных сополимеров полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля Pluronic F-127 и Pluronic P-123 (Sigma-Aldrich, США), поверхность которых функционализирована рекомбинантным производным α фетопротеина человека. Методом динамического светорассеяния определили размер наночастиц, и он составил в среднем 50–100 нм. Композиции отличались устойчивостью: в течение 10 суток хранения при +4 °С характеристики мицелл изменялись в пределах стандартной ошибки измерения для выбранных аналитических методов. Предварительные эксперименты in vivo на мышах показали отсутствие явно выраженной токсичности композиций при максимально возможной концентрации гадолиния, что делает возможным их дальнейшее использование для визуализации опухолевых тканей in vivo.
Статья получена: 23.06.2016
Опубликовано online: 05.01.2017
DOI: 10.24075/brsmu.2016-03-04
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 5845
Оригинальное исследование Изучение возможности управления отдельными пальцами фантома кисти руки человека в контуре интерфейса мозг–компьютер на волне P300
А. Я. Каплан, Д. Д. Жигульская, Д. А. Кирьянов
В исследовании проверяли предположение, что в контуре предложенного комплекса интерфейса мозг–компьютер на основе волны Р300 (ИМК-Р300) и антропоморфного фантома кисти руки человек сможет управлять сгибанием целе- вого пальца фантома, произвольно фокусируя свое внимание на расположенном на этом пальце световом маркере. Поскольку каждое правильное срабатывание пальцев фантома будет свидетельствовать о достаточной выраженности направленных на это действие мысленных усилий, открывается перспектива создания на этой основе идеомоторного тренажера мелких движений кисти. В качестве испытуемых-добровольцев были задействованы 21 человек обоих полов в возрасте 18–25 лет. Было показано, что испытуемые действительно уже в первый экспериментальный день приобретали навык управления пальцами фантома руки в контуре ИМК-Р300 с надежностью не менее 69 % успешных попыток. При этом основные ошибки управления были связаны с недостаточной концентрацией внимания на сигналах светового маркера целевых пальцев фантома. Сделано предположение, что разработанный комплекс «ИМК-Р300 — Фантом кисти» может послужить основой для создания тренажера мелкой моторики кисти.
Статья получена: 11.04.2016
Опубликовано online: 05.01.2017
DOI: 10.24075/brsmu.2016-02-03
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 4704
Оригинальное исследование Два HMG-домена митохондриального белка дрожжей Abf2p обладают различным сродством к ДНК
А. В. Курашенко, Е. О. Самойлова, М. В. Балаева, И. В. Чичерин, Д. Ю. Петров, П. А. Каменский, С. А. Левицкий
Поддержание постоянства митохондриального генома имеет большое значение в обеспечении функционирования организма в целом. Мутации в геноме митохондрий могут быть причиной развития мышечных дистрофий и нейродегенеративных заболеваний, установлена также их связь с процессом старения организма. В данной работе исследована ДНК-связывающая способность отдельных доменов митохондриального белка пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae Abf2p, участвующего в процессах гомологичной рекомбинации и репарации. Выявлено, что домен HMG1 неспецифично и слабо связывает линейную ДНК и при этом специфично взаимодействует с разветвленной структурой ДНК с константой диссоциации комплекса 510 нМ. Домен HMG2 сам по себе не обладает способностью связываться с ДНК и, вероятно, предназначен для осуществления других функций либо же проявляет ДНК-связывающую активность в составе полноразмерного белка.
Статья получена: 29.09.2015
Опубликовано online: 05.01.2017
DOI: 10.24075/brsmu.2016-01-11
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 5125
Оригинальное исследование Стабильность гадолинийсодержащих магнитно-резонансных контрастных средств в присутствии ионов цинка и кальция в различных средах
В. Г. Харламов, В. Н. Кулаков, А. А. Липенгольц, Н. Л. Шимановский
Для повышения безопасности клинического использования гадолинийсодержащих магнитно-резонансных контрастных средств (МРКС) рекомендовано применять наиболее стабильные препараты и учитывать условия, определяющие их стабильность. Целью исследования был сравнительный анализ стабильности Gd<sup>3+</sup>-содержащих МРКС в присутствии ионов цинка, кальция и поливинилпирролидона в воде, фосфатном буфере и сыворотке крови с использованием метода протонной ЯМР-релаксометрии. Было показано, что макроциклический гадобутрол обладает большей стабильностью, чем все линейные МРКС. Поливинилпирролидон (10 мг/мл) способен улучшить стабильность линейных МРКС в фосфатном буфере и сыворотке крови. Ионы кальция обладают значительно менее выраженным дестабилизирующим действием на МРКС, чем ионы цинка.
Статья получена: 29.09.2015
Опубликовано online: 05.01.2017
DOI: 10.24075/brsmu.2016-01-12
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 4811
Мнение Подходы к усовершенствованию противотуберкулезной помощи больным ВИЧ-инфекцией и критерии ее оценки
О. П. Фролова, И. В. Щукина, О. А. Новоселова, В. А. Стаханов, А. Б. Казенный
Несмотря на различные меры по борьбе с туберкулезом, сочетанным с ВИЧ-инфекцией, эпидемиологическая ситуация по заболеванию в России продолжает ухудшаться. Нами были проанализированы данные отчетной формы № 61 за 1999–2014 гг., данные персонифицированного мониторинга больных туберкулезом, сочетанным с ВИЧ-инфекцией, за 2004–2014 гг. (личные данные) и организация противотуберкулезной помощи больным ВИЧ-инфекцией в 20 регионах. Основными причинами ухудшения эпидемиологической ситуации являются нарастание иммунодефицита среди пациентов с сочетанным туберкулезом, отсутствие разделения эпидемиологически опасных потоков пациентов (больных туберкулезом и больных ВИЧ-инфекцией) и невысокий уровень профилактической работы в специализированных медицинских учреждениях. Химиопрофилактика может быть эффективным средством борьбы с распространением туберкулеза среди больных ВИЧ-инфекцией, если она будет назначаться подготовленным врачом-фтизиатром пациентам, готовым принимать лекарства под наблюдением медицинского персонала. Иначе масштабная химиопрофилактика может вызвать рост доли пациентов с туберкулезом с лекарственной устойчивостью. Предложены критерии оценки эффективности противотуберкулезной помощи с учетом патогенеза заболевания на поздних стадиях ВИЧ-инфекции.
Статья получена: 06.12.2015
Опубликовано online: 05.01.2017
DOI: 10.24075/brsmu.2016-01-13
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 4592