Введение к работе
Актуальность темы. Псориаз - один из наиболее распространенных хронических воспалительных дерматозов, характеризующийся гиперпролиферацией эпидермальных клеток, нарушением кератинизации и выраженной воспалительной реакцией в дерме [Скрипкин, Мордовцев, 1999]. В среднем 0.3-7% населения во всем мире страдают псориазом [Campalani et al., 2005]. В связи с тем, что в последние годы отмечается тенденция к увеличению числа тяжелых, рецидивирующих и резистентных к различным методам лечения форм псориаза, приводящих к потере трудоспособности молодого населения и инвалидизации, проблема исследования данного заболевания является одной из актуальных в медицине.
Псориаз - многофакторное заболевание, на развитие которого влияют как генетические факторы, так и факторы внешней среды. Генетические факторы доминируют над средовыми, о чем свидетельствуют высокие значения коэффициента наследуемости псориаза [Bowcock et al., 2005]. Проведенные исследования выявили ассоциацию и сцепление 19-ти геномных локусов с различными формами псориаза [Nair et al., 2006], при этом максимальный LOD-балл был получен для локуса PSORS1 в хромосомном регионе 6р21.3. В данном регионе локализован ген TNFA, кодирующий провоспалительный цитокин TNFa, играющий ключевую роль в возникновении воспаления дермы при псориазе [Mease, 2004].
В настоящее время идентифицировано два типа рецепторов TNFa: TNFRI (молекулярная масса 55 кДа), кодируемый геном TNF-R-I, и TNFRII (молекулярная масса 75 кДа), который кодируется геном TNF-R-II. Согласно данным современной литературы, обнаружены ассоциации между SNPs в гене TNFA и генах, кодирующих рецепторы TNFa, и предрасположенностью к развитию аутоиммунных болезней, таких как ревматоидный артрит, болезнь Крона и др. [Hajeer and Hutchinson, 2000; Sashio et al., 2002; Dieude et al, 2002; Dieude et al., 2004; Waschke et al, 2005].
Учитывая важную патогенетическую роль TNFa в развитии псориаза, был разработан принципиально новый эффективный подход к терапии данного заболевания с использованием генно-инженерных биологических препаратов, селективно блокирующих действие данного цитокина [Cordiali-Fei et al., 2007; Saraceno et al., 2008]. Одним из таких препаратов является инфликсимаб -специфический иммуносупрессивный препарат, который представляет собой химерные моноклональные антитела, состоящие из консервативных участков
иммуноглобулина IgGl человека и вариабельных участков мышиных иммуноглобулинов. Механизм действия инфликсимаба основан на его способности избирательно связывать как трансмембранную, так и растворимую формы TNFa. Однако препараты этой группы отличаются высокой стоимостью, при этом у некоторых пациентов эффект от проводимого лечения генно-инженерными биологическими препаратами отсутствует.
Большую роль в индивидуальной восприимчивости больных псориазом к лечению играют генетические факторы, доля влияния которых, определяющая вариабельность реакции организма на тот или иной препарат, составляет от 20 до 95% [Kalow et al.,1998; Evans and McLeod, 2003]. Согласно литературным данным, обнаружены ассоциации между SNPs в генах TNFA, TNF-R-I, TNF-R-II и восприимчивостью больных к терапии генно-инженерными биологическими препаратами (в частности, инфликсимабом) при ревматоидном артрите и болезни Крона [Taylor, 2001; Fabris et al., 2002; Mascheretti et al, 2002; Padyukov et al., 2003; Ozeki et al., 2006; Chatzikyriakidou et al, 2007; Seitz et al., 2007; Matsukura et al., 2008; Roorycketal.,2008].
Одним из путей персонализации терапии больных является разработка методов, позволяющих до назначения лечения прогнозировать эффективность терапии. В настоящее время не существует персонализированного подхода к назначению лечения больным псориазом. В роли генов-кандидатов, ответственных за предрасположенность к развитию псориаза и восприимчивость к лечению генно-инженерным биологическим препаратом инфликсимаб, могут выступать гены TNFA, TNF-R-IkTNF-R-II.
Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы - поиск генетических маркеров, участвующих в формировании предрасположенности к развитию псориаза и эффективности терапии генно-инженерным биологическим препаратом инфликсимаб. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
Создать информационную базу данных, банк биообразцов и генетического материала (ДНК) больных псориазом и здоровых доноров;
Провести анализ нуклеотидной последовательности гена TNFA у больных псориазом и здоровых доноров;
Провести анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфных локусов -609T>G и 317A>G гена TNF-R-I и полиморфного локуса 676T>G гена TNF-R-I1у больных псориазом и здоровых доноров;
Провести анализ ассоциаций полиморфных вариантов исследованных генов с риском развития псориаза и эффективностью терапии инфликсимабом;
Определить в геноме человека спектр генов, уровень экспрессии которых изменяется при псориатическом процессе;
Провести анализ протеомного профиля биоптатов кожи больных псориазом, получивших терапию инфликсимабом.
Научная новизна работы. Созданы информационная база данных, банк биообразцов и генетического материала (ДНК) больных псориазом и здоровых доноров. Проведен анализ нуклеотидной последовательности гена TNFA у больных псориазом и здоровых доноров и выявлены следующие полиморфные локусы: -8570Т, -5720А, -3760А, -308ОА, -2380А, 478G>A и 1371A>G. Получены данные об ассоциации изученных полиморфных вариантов генов TNFA, TNF-R-I и TNF-R-II с предрасположенностью к развитию псориаза и эффективностью применяемой терапии. Для разработки персонализированного подхода к назначению лечения больным псориазом впервые применены молекулярные методы, выявляющие генетически детерминированную чувствительность к терапии. Выявлены гены, уровень экспрессии которых изменяется при псориатическом процессе. Обнаружено девять белков, идентификация которых характеризовалась средним уровнем корреляции с ответом на терапию генно-инженерным биологическим препаратом инфликсимаб.
Практическая значимость. Результаты работы вносят вклад в общее представление о генетических основах предрасположенности к псориазу. Данные диссертационной работы могут послужить основой для последующих исследований по определению генетических факторов риска развития псориаза и по разработке в перспективе персонализированного подхода к лечению псориаза.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на итоговых конференциях по результатам выполнения мероприятий за 2008 и 2009 гг. в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» (Москва, 2008, 2009); на XVII Международной конференции
«Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Крым-Ялта-Гурзуф, 2009); на V съезде ВОГиС (Москва, 2009) и на III Всероссийском конгрессе дерматовенерологов (Казань, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ, из них 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов и обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, состоящего из 248 источников. Работа изложена на 170 страницах, содержит 27 рисунков и К) таблиц.
