Ученые из новосибирского Академгородка и Эдинбурга (Великобритания) планируют найти новые биомаркеры и мишени для лекарств при сердечно-сосудистых заболеваниях, а также разработать методы прогнозирования риска болезни.

О совместном проекте рассказали сотрудники Новосибирского государственного университета и ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» доктор биологических наук Юрий Сергеевич Аульченко, кандидат биологических наук Яков Александрович Цепилов и научный сотрудник Института наук о здоровье населения и информатики им. Ашера Эдинбургского университета Питер Джоши.

На продолжительность жизни человека в первую очередь влияют болезни, а не старение как постепенная деградация организма — об этом свидетельствуют результаты генетических исследований, проведенных в Эдинбургском университете. «Используя данные биобанка Великобритании (это биологические образцы, принадлежащие примерно полумиллиону человек), а также информацию из открытых публикаций о 150 000 людей, мы провели совместный генетический анализ 650 000 людей методом метаанализа, чтобы найти геномные вариации, отвечающие за то, как долго живет человек, — говорит Питер Джоши. — Выяснилось, что они все ассоциированы с определенными группами заболеваний. При этом мы не нашли свидетельств того, что продолжительность жизни контролируется старением как самостоятельным, отдельным от заболеваний процессом». Британским ученым удалось определить значимые для продолжительности жизни недуги, и они не стали для исследователей неожиданностью. По словам Питера Джоши, это сердечно-сосудистые заболевания, рак легких (чаще всего он вызван курением, а пристрастие к никотину, как выяснилось, тоже обусловлено генетически) и болезнь Альцгеймера. В меньшей степени за смертность в популяции отвечают другие виды рака.

Одной из важных задач генетиков является создание точных методов прогнозирования, чтобы уметь отслеживать проблемы еще на стадии предболезни и предотвращать тяжелые последствия. При этом подход к мониторингу должен быть персонализированный, так как одно и то же заболевание у разных людей развивается по-своему. «Мы не в силах изменить генетику человека, но если наши предсказания будут совершенствоваться, опираясь на всё большее количество данных, они смогут качественно улучшить программы скрининга», — объясняет Питер Джоши. Сегодня ученые из Эдинбурга и Новосибирска работают над расшифровкой молекулярных основ сердечно-сосудистых заболеваний, в частности ишемической болезни сердца (ИБС).

В настоящее время подход к лечению у кардиологов достаточно стандартный. «Как правило, всем ставят одинаковый диагноз и прописывают более-менее одинаковую терапию, — рассказывает Юрий Аульченко. — Однако ИБС — сложное заболевание, и к инфаркту миокарда может вести много биологических путей. Допустим, есть путь липидного обмена и путь аномальной регуляции давления, они связаны друг с другом, но способы оптимальной коррекции патологического состояния могут быть разными». Здоровье сердца и сосудов зависит также от внешних факторов (образа жизни, питания, вредных привычек, физической активности), проявление которых можно увидеть через показатели обмена веществ — метаболиты, а также от антропометрических показателей (например, индекса массы тела, распределения жира в организме).

Объединив информацию о генетике, метаболоме и внешних параметрах людей, ученые получили большие данные, анализ которых может привести к разработке новых биомаркеров ИБС и мишеней воздействия для ее лечения и профилактики. «Мишени воздействия — более широкое понятие, чем мишени для лекарств. Например, иногда достаточно диеты или физических упражнений», — поясняет Юрий Аульченко. Данная работа также поможет найти более точные критерии стратификации пациентов (способов разделения их на группы в зависимости от пути, по которому пошла болезнь), что необходимо для оптимизации индивидуальной профилактики и лечения.

В конце августа ученые завершили первую стадию проекта. До окончательного оформления и публикации результатов исследователи говорят о них с осторожностью. «Около полутора лет мы изучали, как и через какие биологические пути конкретные гены влияют на ИБС, — рассказывает Яков Цепилов. — Нам удалось структурировать большую часть из них. Кроме того, для некоторых генов мы впервые показали пути влияния на болезнь. В том числе нам удалось обнаружить, что часть этих новых генов вовлечена в сложные биологические пути, связанные с клеточным обменом».

Как известно, основные биомаркеры сердечно-сосудистых заболеваний, с которыми работают врачи, это липопротеины низкой и высокой плотности, соотношение которых (коэффициент атерогенности) показывает степень риска развития атеросклероза и ИБС. Генетики из НГУ, ФИЦ ИЦиГ СО РАН и Эдинбургского университета нашли новые биомаркеры, позволяющие прогнозировать развитие болезни сердца. Яков Цепилов отмечает, что генетики «обнаружили большое количество генов, влияющих на ИБС через липидный обмен или регулирующих уже известные липидные гены». Все эти результаты создают задел для будущей работы.

Исследование «Методы мультиомиксного полногеномного анализа транскриптома, протеома и комплексных признаков для молекулярного профилирования» выполняется британской группой ученых из Эдинбургского университета под руководством профессора Джима Вилсона и российской группой ученых из лаборатории теоретической и прикладной функциональной геномики факультета естественных наук Новосибирского государственного университета под руководством кандидата биологических наук Дмитрия Глебовича Алексеева в рамках проекта Institutional Links между НГУ и Эдинбургским университетом.
 
Александра Федосеева

Похожие новости

  • 03/07/2019

    Работа новосибирских ученых включена в учебник по криминалистике для американских студентов

    ​Опубликованное ранее открытие новосибирских нейробиологов и генетиков было включено в очередное, десятое издание классического американского учебника по криминалистике для студентов «Criminology: Explaining Crime and its Context».
    1472
  • 29/07/2021

    Новосибирский карбоновый полигон станет выпускать углеродные кредиты

    Карбоновая ферма, которую планируют создать на базе карбонового полигона Новосибирского государственного университета (НГУ), будет выпускать углеродные кредиты - сертификаты, дающие право на выброс углекислого газа, сообщил 28 июля в пресс-центре ТАСС проректор по научно-исследовательской деятельности Новосибирского государственного университета Дмитрий Чуркин.
    1060
  • 14/11/2017

    Новосибирские ученые вместе с коллегами из Германии построили 3d модель корня растения для исследования стволовых клеток

    ​Сотрудники лаборатории компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики ФЕН НГУ вместе с учеными из Института цитологии и генетики СО РАН и Фрайбургского университета (Германия) реконструировали 3d модель ядер клеток корня, чтобы изучить, как расположены в ткани стволовые клетки.
    1806
  • 27/12/2019

    Новосибирская студентка освоила передовые методы генной инженерии на стажировке в чешском университете

    ​В 2019 году естественнонаучные факультеты Новосибирского государственного университета и Масарикова университета в Брно (Чехия) заключили соглашение об академическом обмене.  Одна из первых участниц с российской стороны — магистрантка Факультета естественных наук НГУ, сотрудница ФИЦ «Института цитологии и генетики СО РАН» Елена Убогоева — рассказала о своих впечатлениях после двухмесячной научной стажировки в чешском университете.
    670
  • 22/03/2019

    Новосибирские биологи совместно с иностранными коллегами изучили общего предка коровы и кита

    ​Ученые из Англии, США, Китая и России определили все основные перестройки хромосом и геномов китопарнокопытных во всех круциальных (подверженных эволюционной трансформации участках хромосом) точках их эволюции.
    2133
  • 10/10/2018

    Новосибирские ученые совместно с иностранными коллегами идентифицировали три новых генетических варианта, связанных с хронической болью в спине

    Боль в спине является одной из наиболее распространенных причин посещения медицинских учреждений в развитых странах, но, как ни удивительно, мало что известно о биологии, лежащей в основе этого симптома.
    1074
  • 15/02/2019

    Ученые обнаружили генетические факторы, влияющие на продолжительность жизни

    Ученые РФ и Великобритании проанализировали генетические данных более 300 тысяч человек и обнаружили, что продолжительность здорового периода жизни определяется тремя компонентами, относящимися к деменции, злокачественным опухолям, здоровью сердечно-сосудистой системы и метаболизма.
    1397
  • 20/02/2020

    Ученые показали генетическую связь процессов гликозилирования и опасных болезней человека

    ​Целью исследования, опубликованного в журнале Science Advances, был поиск генов, влияющих на гликозилирование иммуноглобулина G (IgG). Иммуноглобулины — это белки, которые играют роль телохранителей в человеческой иммунной системе.
    3019
  • 23/10/2019

    Новосибирские биоинформатики разработали уникальный программный комплекс

    ​Сотрудники ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», Новосибирского государственного университета и Университета им. Мартина Лютера (Германия) разработали программный комплекс, позволяющий повысить эффективность анализа дорогостоящих геномных экспериментов.
    1464
  • 06/04/2021

    Новосибирские ученые разработали технологию для улучшения диагностики опухолей мозга с помощью искусственного интеллекта

    По результатам международного конкурса Brain Tumor Segmentation (BraTS) Challenge — 2020 (Сегментация опухоли головного мозга) мультидисциплинарная команда из новосибирских ученых, в состав которой вошли научные сотрудники лаборатории аналитики потоковых данных и машинного обучения Механико-математического факультета НГУ, практикующие врачи Федерального центра нейрохирургии и руководитель Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии — филиала ИЦиГ СО РАН, получила подтверждение и признание разрабатываемых методов и подходов анализа медицинских данных в виде публикации.
    815