Изучение полиморфизмов генов иммунного ответа при туберкулезе легких

«Изучение полиморфизмов генов иммунного ответа при туберкулезе легких»

ИРН АР09058217

 

Актуальность: Данный проект посвящен изучению полиморфизмов генов иммунного ответа при туберкулезе легких. Туберкулез переходит в активную форму только у 10% населения, хотя по данным треть мира инфицирована микобактерией туберкулеза. Инфекция активирует иммунитет человека и ведет к активации сложного механизма. Изменения либо полиморфизмы в генах, вовлеченных в иммунный ответ, могут влиять на развитие данного заболевания в человека. В данном исследовании будут исследованы полиморфизмы в генах иммунного ответа с применением технологии микрочипов, которые позволяют определить однонуклеотидные замены у большого количества генов в одном комплексе реакций. В результате могут быть определены однонуклеотидные замены, которые ассоциированы с развитием туберкулеза легких. Развитие активного туберкулеза легких зависит от социальных факторов и факторов окружающей среды, которые вместе с генетикой человек вносят вклад в общую картину и раскрывают механизмы, лежащие в основе влияния генетических вариаций на восприимчивость /устойчивость к туберкулезу, что может привести к лучшему пониманию патогенеза инфекции M.tuberculosis и разработке новых стратегий лечения и профилактики туберкулеза.

Цель проекта: В связи высоким уровнем заболеваемости туберкулезом легких в стране и недостаточной информации о генетической составляющей механизмов инфицирования, целью нашего исследования послужило изучение полиморфизмов генов иммунного ответа при туберкулезе легких.

Задачи проекта:

  1. Рекрутинг участников исследования. Сбор эпидемиологических данных. Забор биоматериала. Формирование биобанка образцов.
  2. Генотипирование образцов на полиморфизмы генов иммунного ответа.
  3. Анализ данных и поиск ассоциации между туберкулезом легких и мутаций в исследуемых генах.

   Ожидаемые результаты: В рамках данного исследования мы осуществим рекрутинг участников исследования, которые попадают под критерии отбора. Забор крови будет производиться в пробирки с содержанием К2ЭДТА (кровяные клетки и плазма крови) и гелем-активатором свертывания. ДНК будет выделена согласно протоколам производителей. Генотипирование образцов на полиморфизмы генов иммунного ответа будет проводиться на платформе с использованием микрочипов высокой плотности (iScan, Illumina Inc.). Анализ исходных данных будет осуществляться с помощью GenomeStudio. Все этапы биоинформатического анализа, обработки и вычислительных вычислений будут выполняться с использованием вычислительной системы биоинформатики Q-Symphony на базе Лаборатории биоинформатики и системной биологии Центра наук о жизни Назарбаев Университета. Поиск ассоциации между туберкулезом легких и мутаций в исследуемых генах будет осуществляться с помощью программы SPSS25.

Исследовательская группа:

  1. Ережепов Д.А., PhD, старший научный сотрудник Лаборатории геномной и персонализированной медицины, Центр наук о жизни, ЧУ «National Laboratory Astana», руководитель проекта (Scopus ID – 57192868077, ORCID – 0000-0002-4161-1348).
  2. Ахметова Айнур Жармухамбетовна – научный сотрудник Лаборатории геномной и персонализированной медицины, частное учреждение «National Laboratory Astana» (Scopus ID –56597921700, ORCID – 0000-0002-5557-3338).
  3. Данияров Асет Жанатович – младший научный сотрудник Лаборатории Биоинформатики и Системной Биологии, Центр наук о жизни, Частное Учреждение «National Laboratory Astana» (Scopus ID –57204420341, ORCID – 0000-0003-3886-718Х).
  4. Сейсенова Айнұр Таңатарқызы – младший научный сотрудник Лаборатории Биоинформатики и Системной Биологии, Центр наук о жизни, Частное Учреждение «National Laboratory Astana» (Scopus ID –56347388300, ORCID – 0000-0002-2741-1144).

Описание задела членов исследовательской группы

Основные публикации научного руководителя проекта:

  1. Zhabagin, M., Sarkytbayeva, A., Tazhigulova, I. et al. Development of the Kazakhstan Y-chromosome haplotype reference database: analysis of 27 Y-STR in Kazakh population. Int J Legal Med 133, 1029–1032 (2019). https://doi.org/10.1007/s00414-018-1859-8 (Cite score – 4.0, Q1, 77th percentile, ranking 44/191).
  2. Sadykov, M., Azizan, A., Kozhamkulov, U., Akilzhanova, A., Yerezhepov, D., Salfinger M. & Chan C. K. Association of genetic variations in the vitamin D pathway with susceptibility to tuberculosis in Kazakhstan. Mol Biol Rep 47, 1659–1666 (2020). https://doi.org/10.1007/s11033-020-05255-3 (Cite score – 1.7, Q2, 18th percentile, ranking 265/324).
  3. Kairov U, Kozhamkulov U, Molkenov A, Rakhimova S, Askapuli A, Zhabagin M, Akhmetova A, Yerezhepov D, Abilova Z, Abilmazhinova A, Bismilda V, Chingisova L, Zhumadilov Z, Akilzhanova A. 2015. Draft genome sequences of two clinical isolates of Mycobacterium tuberculosis from sputum of Kazakh patients. Genome Announc 3(3): e00466-15. https://mra.asm.org/content/3/3/e00466-15. (Cite score – 1.9, Q3, 22th percentile, ranking 248/319).
  4. Кожамкулов У, Каиров У, Рахимова С, Ережепов Д, Ахметова А, Молкенов А, Аскапулы А, Абилова Ж, Жалбинова М, Акильжанова А. Полногеномное секвенирование штаммов M. tuberculosis с различным профилем лекарственной чувствительности на платформе Roche 454 GS FLX+ // Вестник ЮКГФА. – Том 1, №4 (73), С. 66-68 (http://rmebrk.kz/journal/2770).
  5. Кожамкулов У.А., Каиров У.Е., Ережепов Д.А., Ахметова А.Ж., Молкенов А.Б., Акильжанова А.Р. Полногеномное секвенирование клинических изолятов M. tuberculosis с различным профилем лекарственной чувствительности // Биотехнология. Теория и практика. №2. Июнь 2016. С. 20-29 (http://www.biotechlink.org/images/journal/ 2_2016/pdf/2_2_2016.pdf).

Сведения об имеющихся патентах и других охранных документах:

   Патент на изобретение Кожамкулов У.А., Ережепов Д.А., Рахимова С.Е., Жумадилов Ж.Ш., Акильжанова А.Р. «Способ определения генетической предрасположенности к туберкулезу на основе изучения полиморфизма 1A/G гена TLR8 и +874 A/T гена IFN-γ у лиц казахской национальности» (ЧУ “National Laboratory Astana”, регистрационный номер 2015/1015.1 от 07.09.2015 г).

Основные публикации исследовательской группы, патенты, авторские свидетельства и другие охранные документы:

  1. Akilzhanova, A., Guelly, C., Abilova, Z., Rakhimova, S., Akhmetova, A., Kairov, U., Kozhamkulov, U., Nuralinov, O., Abdrakhmanov, A., Akilzhanova, S., Trajanoski, S., Bekbosynova, M., Zhumadilov, Z. Clinical Utility of Using Next Generation Sequencing in Life Threatening Ventricular Arrhythmia // The J of Heart and Lung Transplantation. Volume 39, Issue 4, Supplement, April 2020, Page S360. https://doi.org/10.1016/j.healun.2020.01.432 (Cite score – 12.8, Q1, 99th percentile, ranking 4/420).
  2. Akhmetova, A.; Kozhamkulov, U.; Bismilda, V.; Chingissova, L.; Abildaev, T.; Dymova, M.; Filipenko, M.; Ramanculov, E. Mutations in the pncA and rpsA genes among 77 Mycobacterium tuberculosis isolates in Kazakhstan // Int J of Tuberculosis and Lung Disease. Volume 19, Issue 2, 1 February 2015, Pages 179-184. DOI:https://doi.org/10.5588/ijtld.14.0305 (Cite score – 3.9, Q1, 62th percentile, ranking 49/131).
  3. Milovanov, A., Zvyagin, A., Daniyarov, A. et al. Genetic analysis of the grapevine genotypes of the Russian Vitis ampelographic collection using iPBS markers. Genetica 147, 91–101 (2019). https://doi.org/10.1007/s10709-019-00055-5 (Cite score – 2.5, Q2, 72th percentile, ranking 112/402).