Способ прогнозирования риска развития пролапса гениталий у женщин

Способ прогнозирования риска развития пролапса гениталий у женщин

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии, и может быть использовано для прогнозирования повышенного риска развития пролапса гениталий.

Известно, что частота пролапса гениталий (ПГ) составляет 15-30%, увеличиваясь с возрастом до 50-60%. Существуют расовые отличия частоты заболевания, свидетельствующие о том, что ПГ более характерен для женщин европеоидного и латино-американского происхождения по сравнению с афроамериканками (Whitcomb EL, Rortveit G, Brown JS, Creasman JM, Thom DH, Van Den Eeden SK, Subak LL. Racial differences in pelvic organ prolapse. Obstet Gynecol. 2009 Dec; 114(6): 1271-7). Значимым фактором риска развития ПГ является наследственность, которая может обусловливать до 40% случаев формирования ПГ (Altman, D., Forsman, М., Falconer, С., and Lichtenstein, P. (2008). Genetic influence on stress urinary incontinence and pelvic organ prolapse. Eur. Urol. 54, 918-922).

В связи с этим чрезвычайно важно прогнозирование повышенного риска развития ПГ у женщин любого возраста.

Описан ряд способов решения этой задачи. Так, из патента RU 2341181 С1, Ящук А.Г. и др., от 20.12.2008 известен способ оценки риска формирования постгистерэктомического пролапса (ПГП) У женщины до операции гистерэктомии определяют возраст впервые возникшего ПГП; возраст менопаузы; длительность постменопаузального периода; паритет; наличие в анамнезе хронических бронхо-легочных заболеваний, связанных с хроническим кашлем; наличие в анамнезе ПГП у родственников первой степени родства; возраст на момент гистерэктомии; определяют наличие признаков дисплазии соединительной ткани, оценивая степени ее выраженности по шкале Смольновой Т.Ю.; наличие ПГП до гистерэктомии; уровень суточной экскреции оксипролина. Полученные анамнестические данные и результаты обследования подставляют в математические прогностические модели, по большему из полученных коэффициентов прогнозируют вероятность развития ПГП гениталий.

Недостатком данного способа является прогнозирование лишь предрасположенности к ПГП после гистерэктомии при наличии такового до операции, что не дает возможности прогнозировать риск развития заболевания в любом возрасте при отсутствии каких-либо симптомов патологии.

Близким аналогом является изобретение по патенту RU 2310849 С1, А.Г. Ящук и др., от 20.11.2007. Способ прогнозирования десценции тазового дна основан на выявлении полиморфизма гена интерстициального коллагена Со13АI. Выделяют геномную ДНК из лейкоцитов свежей или замороженной консервированной периферической венозной крови методом последовательной фенольно-хлороформной экстракции. С помощью полимеразной цепной реакции синтеза ДНК амплифицируют фрагменты локусов Alu и VNTR гена коллагена 3 типа. При выявлении генотипов Alu -/- с отсутствием инсерции и VNTR*2*2 аллеля, прогнозируют риск развития тазовой десценции у обследуемых.

Однако в данной работе не показана корреляция между генотипом и экспрессией белка; в качестве негенетических факторов риска, учтенных в логистическом регрессионном анализе, указаны следующие ковариаты: гипермобильность суставов, варикозное расширение вен нижних конечностей, костные нарушения, наследственная отягощенность. Между тем, хорошо известно, что наибольшей специфичностью относительно риска развития ПГ являются такие факторы, как возраст и повреждения мягких родовых путей во время родов. Кроме того, предложенный способ основан на выявлении полиморфных вариантов в генах, контролирующих процессы формирования коллагенового, но не эластического волокна в структурах соединительной ткани.

Задача изобретения - разработка способа выявления высокого риска развития ПГ путем поиска новых критериев патологии.

Способ прогнозирования степени риска развития ПГ у женщин, заключающийся в отборе биоматериала для выделения ДНК, проведении генотипирования ДНК методом тетра-праймерной аллель-специфической ПЦР реакции, характеризуется выявлением полиморфизма гена FBLN5 по сайтам rs12586948 и rs2018736, при этом высокую степень риска развития ПГ прогнозируют при наличии аллелей однонуклеотидных вариантов rs12586948-A и/или rs2018736-C, а пониженную степень риска - при наличии аллелей однонуклеотидных вариантов rs12586948-G и/или rs2018736-A.

Технический результат - выявление объективных и информативных критериев прогнозирования высокого риска развития ПГ у женщин любого возраста.

В основе патентуемого способа лежат следующие предпосылки.

Процессы, развитие которых вызывает ослабление поддерживающих структур тазового дна, до сих пор окончательно неизвестны, однако предполагается, что генетически обусловленные различия в строении соединительной ткани могут вносить свой вклад в развитие этого патологического процесса. Например, в полногеномном исследовании близких родственников с ПГ (124 пробанда, всего 209 женщин) показана ассоциация участка хромосомы 9q21 с наследственным пролапсом гениталий (Allen-Brady К. Norton PA, Famham JM, Teerlink С, Cannon-Albright LA. Significant linkage evidence for a predisposition gene for pelvic floor disorders on chromosome 9q21. Am J Hum Genet. 2009 May; 84(5):678-82). Наиболее выраженная ассоциация получена для находящегося в межгенном участке однонуклеотидного варианта rs 11139451, что не позволяет установить возможные механизмы и метаболические пути, на которые может влиять данный полиморфизм.

Известно, что одним из ключевых белков соединительной ткани является матриксный белок фибулин-5 (FBLN5). Мутации в гене FBLN5 обусловливают развитие синдрома вялой кожи и возрастную дегенерацию макулы (http://omim.org/entry/604580; Jones RP, Ridlev С, Jowitt ТА, Wang MC, Howard M, Bobola N, Wane Т, Bishop PN, Kieltv CM, Baldock C, Loterv AJ, Trumn D. Structural effects of fibulin 5 missense mutations associated with age-related macular degeneration and cutis laxa. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010 May; 51(5):2356-62). В экспериментальных исследованиях показана роль FBLN5 в аномальном эластогенезе, увеличении протеазной активности и ослаблении «поддержки» тазовых органов с возрастом (Drewes PG, Yanagisawa H, Starcher В, Hornstra IK, Csiszar K, Marinis SI, Keller P, Word RA. Pelvic organ prolapse in Fibulin-5 knockout mice: pregnancy changes in elastic fiber homeostasis in mouse vagina. Am J Pathol 2007; 170: 578-589). Таким образом, ген FBLN5 может рассматриваться как один из наиболее перспективных для изучения в качестве гена предрасположенности к ПГ.

Ген FBLN5 не имеет известных функциональных полиморфных вариантов, для которых была бы показана устойчивая ассоциация с экспрессией гена и заболеваниями соединительной ткани (Badger SA, Soong CV. O′Donnell ME, Sharif MA, Makar RR, Hughes AE. Common polymorphisms of Fibulin-5 and the risk of abdominal aortic aneurysm development. Vase Med. 2010 Apr; 15(2): 113-7; Brión M, Sanchez-Salorio M, Cortón M, de la Fuente M, Pazos B, Othman M, Swaroop A, Abecasis G, Sobrino B, Carracedo A: Spanish multi-centre group of AMD. Genetic association study of age-related macular degeneration in the Spanish population. Acta Ophthalmol. 2011 Feb; 89(1):e12-22. doi: 10.1111/j.1755-3768.2010.02040.X. Epub 2010 Nov 25).

В связи поставленной задачей была сопоставлена частота встречаемости минорных аллелей rs12586948-A и rs2018736-C у пациенток с ПГ и у здоровых женщин. Для ассоциативного исследования ПГ выбор сайтов для генотипирования был основан на использовании ресурса HaploView (version 4.2) для подбора таргетных SNP с целью покрытия всего гена. На фигуре 1 показана гаплотипическая структура гена FBLN5. Ген включает девять блоков сцепления, в каждом из которых было прогенотипировано по одному из таргетных SNP.

Методом тетра-праймерной аллель-специфической ПЦР реакции нами было определено распределение частот аллелей таргетных однонуклеотидных вариантов FBLN5 у пациенток с ПГ и у здоровых женщин. Группа с ПГ и здоровые женщины аналогичны по факторам риска (возраст, репродуктивный период или менопауза/постменопауза, количество родов естественным путем, повреждение родовых путей в процессе родов). Статистическая обработка данных основывалась на множественном регрессионном анализе с учетом в качестве ковариат факторов риска.

Все изученные варианты находились в состоянии равновесия по Харди-Вайнбергу. Минорные аллели rs12586948-A и rs2018736-C чаще встречались у женщин с ПГ по сравнению с контрольной группой (множественный регрессионный анализ - аддитивная модель: Р=0.01, OR=1.59, 95% ДИ: 1.11-2.28 и Р=0.03, OR=1.38, 95% ДИ: 1.03-87, соответственно (Таблица 2). Гаплотип АС при частоте встречаемости 18.46% характеризовался значимостью эффекта: Р=0.0071, OR=1.73, 95% ДИ: 1.16-2.58.

В протокол обследования включается генотипирование на предмет выявления полиморфных вариантов гена FNLN5 (rs12586948 и rs2018736), которое проводится в один этап на стандартном оборудовании для ПЦР-лаборатории. Для генотипирования образцы крови собирают в вакутейнеры, содержащие ЭДТА, и хранят при ~(20-80)°С до выделения ДНК. Для генотипирования ДНК выделяют из цельной крови с помощью наборов Diatom DNA Prep 200, основанных на использовании гуанидинтиоционата и Nucleus-сорбента (Isogene Lab.Ltd, Россия). Для проведения ПЦР реакции используют лиофилизированные готовые наборы Master Mix (Фирма Изоген), в которые добавляют 10 мкл ПЦР-растворителя (Фирма Изоген), 3 мкл праймеров (оптическая плотность 3-4 о.е.), 2 мкл деионизованной воды, 5 мкл исследуемой ДНК. Праймеры и условия ПЦР реакции описаны в таблице 3. Амплификацию проводят в амплификаторе Applied Biosystems 9700 (GeneAmp® PCR System 9700). Визуализацию результатов осуществляют в 2% агарозном геле с добавлением бромистого этидия.

В нижеследующих примерах приведены доказательства возможности реализации заявленного назначения и достижения указанного технического результата.

Пример 1. Пациентка из основной группы (образец №181).

Негенетические факторы риска (в основном отсутствуют):

- пременопаузальный период (49 лет),

- не занимается тяжелым физическим трудом,

- без вредных привычек,

- одни роды, вес ребенка менее 4 кг, без повреждения родовых путей.

В норме экспрессия фибулина 5 в тканях эпителия, эндотелия, фибробластах и экстрацеллюлярном матриксе составляет 6 баллов. Иммуногистохимическое исследование тканей влагалища пациентки показало сниженную экспрессию фибулина 5: эпителий - 4 балла, эндотелий - 4 балла, фибробласты - 4 балла, экстрацеллюлярный матрикс - 3 балла.

Данные иммуногистохимического исследования коррелируют с генотипическими данными: пациентка является носительницей гомозиготных минорных вариантов по обоим сайтам гена FBLN5 (rs12586948-A/A и rs2018736-C/C), ассоциированных по результатам исследования с наследственной предрасположенностью к ПГ.

Пример 2. Пациентка из основной группы (образец №95).

Негенетические факторы риска присутствуют частично:

- пременопаузальный период (51 год),

- не занимается тяжелым физическим трудом,

- без вредных привычек,

- трое родов, ребенок (дети) более 4 кг, без повреждения родовых путей.

Иммуногистохимическое исследование тканей влагалища показало сниженную экспрессию фибулина 5: эпителий - 4 балла, эндотелий - 6 балла, фибробласты - 4 балла, экстрацеллюлярный матрикс - 2 балла.

Пациентка является гетерозиготной носительницей минорных аллелей по обоим сайтам гена FBLN5 (rs12586948-G/A и rs2018736-A/C), ассоциированных по результатам исследования с наследственной предрасположенностью к ПГ.

Пример 3. Пациентка из контрольной группы (образец №267).

Негенетические факторы риска присутствуют:

- постменопаузальный период (71 год; более 10 лет постменопауза),

- не занимается тяжелым физическим трудом,

- без вредных привычек,

- двое родов с повреждением родовых путей. Повреждение родовых путей рассматривается как основной фактор риска развития ПГ (Dietz HP. Genetics of pelvic organ prolapse: comment. Int Urogynecol J. 2012 Apr; 23(4):509-10).

Пациентка является гомозиготной носительницей мажорных (протективных) аллелей по обоим сайтам гена FBLN5 (rs12586948-G/G и rs2018736-A/A), ассоциированных по результатам исследования со снижением риска формирования ПГ.

Таким образом, высокую степень риска развития ПГ возможно прогнозировать при выявлении минорных аллелей однонуклеотидных вариантов rs12586948-A и/или rs2018736-C.

Патентуемый способ позволяет выявить пациенток с высокой степенью риска развития ПГ для проведения своевременных и целенаправленных мероприятий по профилактике развития данной патологии.

Таблица 1
Список таргетных SNP
Блок сцепления	№ SNP на фигуре	Идентификационный номер в db SNP (rs)
1	1	rs2430339
2	5	rs12586948
3	7	rs2284337
4	22	rs2498841
5	41	rs2018736
6	46	rs12589592
7	51	rs2284340
8	58	rs2245701
9	64	rs2474028

Таблица 2
Частоты генотипов и аллелей, ассоциированных с ПГ
Сайт	Аллели и генотипы	Контроль, n (%)	ПГ, n (%)
rs12586948	G	428 (79.9)	298 (73.4)
А	108 (20.1)	108 (26.6)
GG	170 (63.4)	110 (54.2)
GA	88 (32.8)	78 (38.4)
АА	10 (3.7)	15 (7.4)
rs2018736	А	330 (61.8)	226 (53.8)
С	204 (38.2)	194 (46.2)
АА	103 (38.6)	62 (29.5)
АС	124 (46.4)	102 (48.6)
СС	40 (15.0)	46 (21.9)

Таблица 3
Праймеры и условия ПЦР реакции
	Праймеры 5′-3′	Условия амплификации
SNP	F (внешний прямой),	Соотношение праймеров в реакционной смеси (в частях)	Режимы	Длины фрагментов (п.н.)
R (внешний обратный),
F (внутренний, в скобках указан аллельный вариант),
R (внутренний, в скобках указан аллельный вариант)
rs12586948	F atactccaccctggacaacg	0.8	94° - 1 мин, (94° - 30 сек, 63.8° - 25 сек, 72° - 25 сек) × 32 цикла, 72° - 5 мин	395
R tggttctgcccaagactagc	1.0
F(a) tactgagccagaatctgta	1.0	235
R(g) cctgtggattgtgttaagcc	0.8	198
rs2018736	F acgaccccagagtagcagaa	1.0	94° - 1 мин, (94° - 30 сек, 61° - 30 сек, 72° - 30 сек) × 32 цикла, 72° - 5 мин	542
R gactcctgagcagaggcatt	1.0
F(c) tgccctttctcagccac	1.0	193
R(a) gctggtgctcatagagggt	1.0	384

Способ прогнозирования степени риска развития пролапса гениталий у женщин, характеризующийся тем, что проводят отбор биоматериала для выделения ДНК, генотипируют ДНК методом тетра-праймерной аллель-специфической полимеразной цепной реакции, выявляют полиморфизм гена FBLN5 по сайтам rs12586948 и rs2018736, при этом высокую степень риска развития пролапса гениталий прогнозируют при наличии аллелей однонуклеотидных вариантов rs12586948-A и/или rs2018736-С, а пониженную степень риска - при наличии аллелей однонуклеотидных вариантов rs12586948-G и/или rs2018736-A.