Исследователи НИУ ВШЭ выяснили, как часто у россиян с легочной гипертензией встречаются генетические мутации
Команда ученых и медиков впервые в России провела масштабное генетическое исследование пациентов с легочной артериальной гипертензией. Исследователи, включая сотрудников Международной лаборатории биоинформатики факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ, изучили геномы более ста пациентов и обнаружили, что примерно у каждого десятого встречаются опасные мутации в гене BMPR2, отвечающем за рост сосудов. Три мутации были описаны впервые. Исследование опубликовано в журнале Respiratory Research.
Идиопатическая легочная артериальная гипертензия (ИЛАГ) — редкая и малоизученная болезнь, при которой сосуды в легких постепенно сужаются и теряют эластичность. Одна из главных причин ее развития — мутации в гене BMPR2, регулирующем рост клеток в стенках сосудов. При мутациях в гене рецептор, который он кодирует, не подавляет избыточное разрастание клеток, из-за чего стенки легочных артерий утолщаются, просвет сосудов сужается, а кровоток замедляется. Сердцу становится труднее работать, особенно страдает правый желудочек, перекачивающий кровь в легкие. В итоге сердце работает с перегрузкой, а в кровь поступает меньше кислорода.
Сейчас для лечения ИЛАГ используют препараты, которые помогают замедлить болезнь и уменьшить негативные симптомы, но не устраняют ее причину. Однако ученые разрабатывают новые методы редактирования генов, которые могут в будущем лечить причину болезни. Поэтому врачам важно знать, как часто встречаются эти мутации, и уметь точно их определять.
В разных странах мутации в BMPR2 находят у 8–50% пациентов с ИЛАГ, но в России их распространенность пока не изучали. Такую работу впервые провели исследователи из НИУ ВШЭ, МГУ и Городской клинической больницы №29 им. Н.Э. Баумана. В рамках проекта «100 тысяч российских геномов» они изучили генетический профиль 105 пациентов, преимущественно жителей Москвы, которые лечились в больнице в последние десять лет. Для этого использовали данные полногеномного секвенирования — метода, при котором считывается вся последовательность ДНК человека.
Дмитрий Затейщиков
«Наше исследование уникально по нескольким причинам. Во-первых, ИЛАГ — очень редкое заболевание, и, чтобы собрать достаточное число пациентов, нам понадобилось почти десять лет. Во-вторых, в исследование включены практически все пациенты с ИЛАГ, проживающие в Москве. В-третьих, работа с полным геномом открывает возможности для поиска новых механизмов болезни. Но главное, нам удалось собрать мультидисциплинарную команду, способную решать задачи на стыке медицины, биоинформатики и генетики», — комментирует заведующий кафедрой терапии, кардиологии и функциональной диагностики с курсом нефрологии ФГБУ ДПО «Центральная государственная медицинская академия» УД Президента РФ, руководитель сосудистого центра Городской клинической больницы №29 им. Н.Э. Баумана ДЗ г. Москвы профессор Дмитрий Затейщиков.
В результате у 10,5% пациентов выявили патогенные или вероятно патогенные мутации в гене BMPR2. При этом три из них обнаружили впервые. Первая приводила к удалению экзона (крупного фрагмента гена), вторая вызывала смещение чтения ДНК, из-за чего белок собирался с ошибками, а третья нарушала сплайсинг — процесс монтажа РНК. Также у нескольких пациентов обнаружили и другие опасные мутации — в генах TBX4, ATP13A3 и AQP1, которые тоже входят в список подозреваемых.
Ученые провели масштабный метаанализ данных о мутациях. Они собрали данные из 24 научных работ по всему миру, пересчитали частоту патогенных вариантов по единым критериям и стандартизировали их с помощью современного алгоритма InterVar, основанного на рекомендациях Американской коллегии медицинской генетики и геномики. Все 665 вариантов мутаций привели к пяти стандартным категориям: патогенные, вероятно патогенные, неопределенной значимости, вероятно доброкачественные и доброкачественные, — что соответствует международной классификации и позволяет врачам по всему миру говорить на одном языке при интерпретации результатов.
После перепроверки 665 мутаций число патогенных и вероятно патогенных вариантов увеличилось с 394 (59%) до 445 (67%). После общей переоценки выяснилось, что средняя мировая частота патогенных вариантов в BMPR2 составляет около 17,75%, что сопоставимо с российскими результатами. Таким образом, международные рекомендации по диагностике и лечению можно применять и в российской практике, а наработки отечественных исследователей будут полезны во всем мире.
Мария Попцова
«ИЛАГ — не просто редкая, но генетически сложная болезнь. Даже молчащие мутации, сами по себе не вызывающие болезни, в сочетании с другими генетическими и внешними факторами могут стать ее причиной. Это доказывает, что генетическую информацию важно регулярно перепроверять: даже известные мутации могут менять статус по мере накопления новых данных», — комментирует один из авторов статьи, заведующая Международной лабораторией биоинформатики ФКН НИУ ВШЭ Мария Попцова.
Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ в рамках проекта «Центры превосходства» и научной группы «Кардиогенетика» факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ.
Вам также может быть интересно:
Центр языка и мозга провел первое полевое нейролингвистическое исследование чтения на якутском языке
В июле команда Центра языка и мозга НИУ ВШЭ совместно с Центром изучения, сохранения и развития родных языков Академии наук Республики Саха (Якутия) организовала в селе Чурапча первую в истории нейролингвистическую экспедицию по исследованию чтения на якутском языке с использованием метода электроэнцефалографии (ЭЭГ). В ходе двухнедельной работы впервые были собраны ЭЭГ-данные 43 взрослых участников, а также поведенческие данные 40 детей.
Понимаем одинаково, читаем по-разному: как родной язык влияет на чтение на английском
Исследователи международного проекта MECO, включая специалистов Центра языка и мозга НИУ ВШЭ, разработали инструмент для изучения чтения на английском у носителей более чем 19 языков. В масштабном эксперименте с участием более 1200 человек ученые отслеживали движения глаз во время чтения одних и тех же текстов на английском языке, а затем анализировали уровень понимания. Результаты показали: даже при одинаковом понимании процесс чтения — где взгляд задерживается, куда возвращается, какие слова пропускает — зависит от родного языка и уровня владения английским. Исследование опубликовано в Studies in Second Language Acquisition.
«Мы описываем бесписьменные языки»
Научный сотрудник Международной лаборатории языковой конвергенции НИУ ВШЭ Кьяра Наккарато окончила университет в Италии, а в Вышку приехала изучать дагестанские языки и особенности речи билингвов. Итальянка отмечает доброжелательную атмосферу в лаборатории и гостеприимство жителей Дагестана.
Математики из НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде решили задачу Пола Чернова, поставленную 57 лет назад
В 1968 году американский математик Пол Чернов предложил теорему, позволяющую приближенно вычислять полугруппы операторов — сложные, но полезные математические конструкции, описывающие, как со временем изменяются состояния многочастичных систем. Метод основан на последовательности приближений — шагов, с каждым из которых результат становится точнее. Но до сих пор было неясно, насколько быстро эти шаги приводят к результату и что именно влияет на эту скорость. Полностью эту задачу впервые решили математики Олег Галкин и Иван Ремизов из нижегородского кампуса НИУ ВШЭ. Их работа открывает путь к более надежным вычислениям в разных областях науки. Результаты опубликованы в престижном журнале Israel Journal of Mathematics (Q1).
«Возникла потребность разрабатывать и осмыслять феномен цифрового доверия граждан государству»
Цифровая трансформация госуправления должна повысить скорость обработки данных и выполнения рутинных процедур, усовершенствовать технологии внутриведомственного и межведомственного взаимодействия. Это создает условия для перехода к более эффективному управлению, основанному на данных. Об особенностях цифровизации госструктур «Вышка.Главное» побеседовала с заведующим Международной лабораторией цифровой трансформации в государственном управлении ИГМУ ВШЭ Евгением Стыриным.
Ученые выяснили, как организованный беспорядок усиливает сверхпроводимость
Сверхпроводимость — особое состояние материала, при котором электрический ток проходит через него без потерь энергии. Обычно в материалах с дефектами она возникает при очень низких температурах и в несколько этапов. Международная команда ученых, включая физиков МИЭМ ВШЭ, показала: если дефекты распределены внутри материала не случайно, а по определенной схеме, сверхпроводимость возникает при более высокой температуре и охватывает весь материал. Данные могут помочь в создании сверхпроводников, работающих без экстремального охлаждения. Исследование опубликовано в журнале Physical Review B.
Нейролингвисты ВШЭ выяснили, какие приложения лучше помогают восстановить речь
Ученые Центра языка и мозга НИУ ВШЭ выявили факторы, которые делают цифровые приложения для реабилитации больных с афазией более эффективными. Обратная связь, разнообразие игровых задач, длительный период реабилитации и постоянный контакт с лечащим врачом оказались наиболее важными для восстановления речевой функции. Статья опубликована в журнале NeuroRehabilitation.
«Нет цели сказать, как правильно. Мы стремимся исследовать вариативность»
В НИУ ВШЭ работает Международная лаборатория языковой конвергенции факультета гуманитарных наук, в центре внимания которой взаимодействие языков разных народов, живущих в регионах со смешанным полиэтничным населением. Исследования ученых Вышки помогают лучше понять историю развития языков и изучить особенности восприятия и использования языков в многоязычной среде. Подробнее об этом в интервью «Вышке.Главное» рассказал заведующий лабораторией Георгий Мороз.
От нейронных сетей до фондовых рынков: как развивают компьютерные науки в нижегородской ВШЭ
Созданная в 2011 году Международная лаборатория алгоритмов и технологий анализа сетевых структур (ЛАТАСС) НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде ведет широкий спектр фундаментальных и прикладных исследований, в том числе совместные проекты с крупными компаниями: Сбером, Яндексом и другими лидерами IT-отрасли. Разработанные учеными Вышки методы не только обогащают науку, но и позволяют улучшить работу транспорта компаний, более успешно вести медицинские и генетические исследования. О работе лаборатории «Вышка.Главное» побеседовала с ее заведующим — профессором Валерием Калягиным.
Ученые выявили когнитивные механизмы биполярного расстройства
Международная команда исследователей с участием ученых из НИУ ВШЭ экспериментально показала, что люди, страдающие биполярным расстройством, считают мир более нестабильным, чем он есть на самом деле, и из-за этого чаще принимают нерациональные решения. Ученые предполагают, что полученные результаты позволят в будущем разработать более точные методы диагностики и терапии биполярного аффективного расстройства. Статья опубликована в журнале Translational Psychiatry.