Поиск новых генетических причин хронических заболеваний почек у детей и взрослых

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-45-08004

НазваниеПоиск новых генетических причин хронических заболеваний почек у детей и взрослых

Руководитель Янус Григорий Аркадьевич, Кандидат медицинских наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации , г Санкт-Петербург

Конкурс №62 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (MOST)

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-402 - Медицинская генетика

Ключевые слова Хроническая болезнь почек, клиническая генетика, секвенирование ДНК, стероид-резистентный нефротический синдром, тубулопатия, врожденные пороки развития почек и мочевыводящих путей

Код ГРНТИ76.03.39

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Каждый десятый человек в мире страдает хроническими заболеваниями, связанными со значимым снижением функции почек. По достижении определенного порога почечного повреждения гибель нефронов продолжается, даже если причина повреждения устранена. Достигнув терминальной стадии хронической почечной недостаточности (ХПН), человек пожизненно нуждается в гемодиализе и/или трансплантации почки. Гемодиализ не может в полной мере заместить почечную функцию: пятилетняя продолжительность жизни среднестатистического диализного больного составляет 50% - этот показатель ниже, чем для пациентов с колоректальным раком или раком молочной железы. Вклад наследственной патологии в развитие заболеваний почек систематически недооценивался, хотя своевременно выявленные моногенные нефропатии часто требуют особого подхода к лечению. В последнее время чрезвычайно ускорился процесс выявления новых генов заболеваний почек: их число удвоилось за последние пять лет. Недавние работы показали, что таргетное/полноэкзомное секвенирование крупных когорт пациентов выявляет каузативную мутацию в 10% случаев наследственных нефропатий среди взрослых нефрологических больных и до 40% - среди больных детей. Систематические генетические исследования различных категорий нефропатий никогда ранее не проводились ни у славян, проживающих на территории Восточной Европы, ни у коренного населения Тайваня. Существенно, что именно в таких, относительно генетически гомогенных этнических группах, поиски новых наследственных мутаций зачастую оказываются особенно эффективными. Заявители предполагают исследовать не менее 500 детей и взрослых молодого возраста, страдающих наиболее частыми категориями хронических заболеваний почек, в т.ч.: - основные группы врожденных пороков развития почек и мочевыводящих путей (CAKUT: congenital anomalies of kidney and urinary tract); - стероид-резистентный нефротический синдром (СРНС); - хронический гломерулонефрит; - цилиопатии (прежде всего, нефронофтиз и нефронофтиз-ассоциированные синдромы); - атипичный гемолитико-уремический синдром (аГУС); - тубулопатии, нефролитиаз, тубулоинтерстициальные болезни почек. На первом этапе проекта предполагается выполнить таргетное секвенирование больных при помощи NGS панели, включающей 511 известных генов наследственных нефропатий. Во всех случаях, когда этот шаг не приведет к выявлению генетической причины болезни, запланировано проведение полноэкзомного секвенирования (WES). Нюансы интерпретации данных, полученных в ходе таргетного и полноэкзомного секвенирования, представлены в тексте проекта. Оба коллектива имеют собственные базы нуклеотидных последовательностей экзомов популяционных контролей, а также обширные коллекции ДНК здоровых доноров. Зарубежный коллектив запланировал функциональное подтверждение значимости вариантов, ассоциированных с тубулопатиями, на клеточных линиях эпителия канальцев. Кроме того, в ходе проекта планируется использовать персонализированный функциональный тест для изучения природы стероидрезистентного нефротического синдрома (СРНС). В основе этой болезни лежит дисфункция подоцитов - клеток, не пропускающих в каналец почки крупные белковые молекулы. Подоцитопатии, связанные с моногенным и иммунологическим повреждением, не различаются по своей клинической манифестации, поэтому лечение таким больным подбирается эмпирически. Моногенные наследственные подоцитопатии характеризуются резистентностью к иммуносупрессивной терапии, быстрым прогрессированием и хорошей выживаемостью трансплантата почки. Спорадические подоцитопатии могут быть ассоциированы с циркуляцией в плазме крови неустановленных факторов, повреждающих подоциты: в случае неудачи иммуносупрессивного лечения, при последующей пересадке почки очень вероятен рецидив заболевания, быстро приводящий к необратимому повреждению трансплантата. Недавно был предложен тест, предусматривающий обработку культуры подоцитов сывороткой больных СРНС. Повреждение подоцитов наблюдается лишь в случае наличия в «нефротической сыворотке» повреждающих факторов, что позволяет оценить вероятность рецидива в трансплантате и провести дифференциальный диагноз между наследственной и спорадической формой СРНС. Одним из новых подходов к лечению СРНС является применение блокаторов TNF-alpha - препараты этой группы эффективны у 20-25% пациентов с данным заболеванием. Ожидается, что обработка подоцитов блокаторами TNF-alpha может предотвратить токсичность «нефротической сыворотки» in vitro исключительно у тех больных, которые ответят на лечение данной группой препаратов. В ходе выполнения проекта мы планируем установить, в какой мере тест на токсичность сыворотки для подоцитов позволяет предсказать эффективность лечения блокаторами TNF-alpha. Помимо этого, предполагается сравнить транскриптомы подоцитов из культуры, обработанных двумя разновидностями токсичной сыворотки: действие которой может быть подавлено блокадой TNF-alpha и той, чью токсичность блокада TNF-alpha предотвратить не может. Мы рассчитываем, что эти эксперименты могут выявить экспрессионные маркеры, ассоциированные с чувствительностью к блокаторам TNF-alpha.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Раскин Г.А., Янус Г.А., Суспицын Е.Н., Горгуль Ю.А., Алексахина С.Н., Имянитов Е.Н. VHL pathogenic variants in a series of Russian patients with clinical signs of von Hippel-Lindau disease Virchows Archive, 483, Suppl.1, S314 (год публикации - 2023)

2. Суспицын Е.Н., Имянитов Е.Н. Наследственные заболевания, ассоциированные с повышенным риском развития опухолей детского возраста Биохимия, Т. 88, № 7, С. 1085-1100 (год публикации - 2023)
10.31857/S0320972523070035

3. Янус Г.А., Иевлева А.Г., Суспицын Е.Н., Тумакова А.В., Белогубова Е.В., Алексахина С.Н., Того А.В., Имянитов Е.Н. Наследственная предрасположенность к злокачественным опухолям почки: опухолевые синдромы, мультисистемные заболевания и нефропатии Cеченовский вестник, 14(2): 5–20 (год публикации - 2023)
10.47093/2218-7332.2023.14.2.5-20

4. Костик М.М., Калашникова Э.М., Раупов Р.К., Гайдар Е.В., Соловьев А.А., Масалова В.В., Снегирева Л.С., Корнишина Т.Л., Абрамова Н.Н., Суспицын Е.Н., Сорокина Л.С., Канева М., Дубко М.Ф., Любимова Н., Кучинская Е., Калашникова О., Часнык В.Г. Rituximab biosimilar BCD020 shows superior efficacy above conventional non-biologics treatment in pediatric lupus nephritis: the data of retrospective cohort study Biomedicines, 2023 May; 11(5): 1503 (год публикации - 2023)
10.3390/biomedicines11051503.

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
За отчетный период мы провели таргетное секвенирование группы из 270 новых пациентов детского возраста, страдающих различными нефропатиями, включая: - врожденные аномалии развития мочевой системы (ВАРМС, n=32, в т.ч. 11 синдромальных и 21 изолированных пороков почек/мочевыделительной системы); - кистозные дисплазии почки и гиподисплазии с подозрением на нефронофтиз (КДП, n=58); - (атипичный) гемолитико-уремический синдром (аГУС, n=9); - стероидрезистентный и стероидзависимый нефротический синдром (СРНС/СЗНС, n=42); - хронический гломерулонефрит, в т.ч. с подозрением на синдром Альпорта (ХГН, n=94) - тубулопатии (ТП, n=33, в т.ч. 6 - с симптомами рахита, 8 - c проявлениями уролитиаза/нефрокальциноза,19 - прочие) - несветлоклеточный рак почки (n=2). Патогенные мутации выявлены в 72/270 (26,7%) случаев. Охарактеризован спектр мутаций при синдроме Альпорта - наиболее частой оказалась известная восточноевропейская мутация c.1871G>A (p.Gly624Asp) в гене COL4A5, 9/34 (27%) случаев. Получены дополнительные сведения о частоте различных дефектов при клинике поликистоза, ВАРМС и иных нозологических групп. При помощи разработанного нами теста на нарушения копийности удалось выявить 4 случая гомозиготной делеции гена NPHP1. Наблюдался ряд казуистических, но ценных для клинической практики ситуаций: сочетание несахарного диабета и ВАРМС у одного пациента, СРНС как первое проявление болезни Тея-Сакса и т.д. Апробирована и внедрена в практику диагностическая NGS панель для первичной оценки АДПКП и АРПКП, наследственного рахита, синдрома Альпорта. Проведено полноэкзомное секвенирование 15 больных, включая осетинскую семью, в которой у троих детей развился типичный гемолитико-уремический синдром после кишечной инфекции, причем родители и прочие родственники не имеют ГУС в анамнезе. Необходимо отметить, что данное осложнение является редким, хотя наследственная предрасположенность к его формированию до сих пор оставалась незамеченной. Наиболее перспективный вариант, отвечающий гипотезе о рецессивном наследовании предрасположенности, локализуется в малоизученном гене галектина 9С. Еще один значимый результат работы - выявление различий больных СРНС по показателю “интерферонового индекса”, ранее разработанного нами для оценки интерферонопатий - заболеваний, на первый взгляд, резко различных с СРНС. Более трети больных с неустановленной генетической причиной болезни демонстрируют выраженное повышение ИФН-I-индекса. Возможно, это указывает на причастность в данных случаях иммунных факторов к генезу заболевания и потенциальной пользе назначения альтернативных стероидам модальностей иммуносупрессии. Требуются дополнительные исследования, чтобы оценить значимость этой находки в полной мере.

Публикации

1. Янус Г.А., Суспицын Е.Н., Лаптиев С.А., Стрекалов Д.Л., Савенкова Н.Д., Имянитов Е.Н. Клиническая значимость молекулярно-генетического тестирования у детей и подростков с болезнями почек и мочевыводящих путей НЕФРОЛОГИЯ, Том 28. №3. С. 19-31 (год публикации - 2024)
10.36485/1561-6274-2024-28-3-19-31

2. Лаптиев С.А., Стрекалов Д.Л., Розенфельд С.В., Ефет Е.А., Ефимова Е.Л., Баранов А.Ю., Кошелева М.Л., Кузнецова О.А., Джанклич Э.М., Волкова С.С., Кривдина М.Ю., Абрамова Н.Н., Рыпакова К.В., Абузова А.С., Фокин Н.А., Суспицын Е.Н., Янус Г.А., Назаров В.Д., Имянитов Е.Н. Клиническое разнообразие митохондриальной патологии: описание собственных наблюдений Педиатрия, Т.103, №6, С.33-45 (год публикации - 2024)
10.24110/0031-403X-2024-103-6-33-45

3. Янус Г.А., Кулигина Е.С., Имянитов Е.Н. Hereditary Renal Cancer Syndromes Medical Sciences, Vol. 12(1), P. 12 (1-24) (год публикации - 2024)
10.3390/medsci12010012

4. Янус Г.А., Суспицын Е.Н., Алексахина С.Н., Горгуль Ю.А., Вощинина А.Е., Тумакова А.В., Федотова Е.П., Насыров Р.А., Зверева А.Ю., Дурасова Т.А., Войсковая К.В., Шавкин А.Л., Имянитов Е.Н Молекулярно-генетическая характеристика серии случаев врожденных аномалий почек и мочевыводящих путей (CAKUT): пилотное исследование НЕФРОЛОГИЯ и ДИАЛИЗ, № 26(2), С. 165-175. (год публикации - 2024)
10.28996/2618-9801-2024-2-165-175

5. Алексеева Е., Шингарова М., Дворяковская Т., Ломакина О., Фетисова А., Исаева К., Хомахидзе А., Чибисова К., Крехова Е., Козодаева А., Савостьянов К., Пушков А., Жанин И., Демьянов Д., Суспицын Е.Н., Белозеров К., Костик М.М. Safety and efficacy of canakinumab treatment for undifferentiated autoinflammatory diseases: the data of a retrospective cohort two-centered study FRONTIERS IN MEDICINE, V.10, P.1257045 (1-17) (год публикации - 2023)
10.3389/fmed.2023.1257045

6. Янус Г.А., Суспицын Е.Н., Тумакова А.В., Зверева А.Ю., Дурасова Т.А., Войсковая К.В., Шавкин А.Л., Имянитов Е.Н. An unusually high prevalence of TMEM67 c.1843T>C (p.Cys615Arg) variant in Russia Nephrology Dialysis Transplantation, Nephrology Dialysis Transplantation, Volume 39, Issue Supplement_1, May 2024, gfae069–1203–1556 (год публикации - 2024)
https://doi.org/10.1093/ndt/gfae069.1203

Возможность практического использования результатов
В ходе работы создана диагностическая NGS-панель для выявления наиболее частых разновидностей нефропатий, в т.ч. синдрома Альпорта - состояния, часто служащего источником клинически-значимых диагностических ошибок, неоправданного применения иммуносупрессивных препаратов. Планируется дополнить данную панель рядом значимых локусов, но даже в настоящем виде она пригодна к применению в рутинной диагностике синдрома Альпорта, аутосомно-доминантного и аутосомно-рецессивного поликистоза почек, наследственного рахита. Разработан ряд тестов на основе цифровой капельной ПЦР, нацеленных на выявление ряда микроделеционных синдромов и рекуррентных мутаций, приводящих к делеции генов NPHP1, HNF1B, а также перестроек гена VHL.