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

  • 12/07/2017

    Сибирские и немецкие ученые разработали новый метод анализа данных в биоинформатике

    ​​Лаборатория компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики ФЕН НГУ совместно с коллегами из Института цитологии и генетики СО РАН и Галле-Виттенбергского университета им.
    989
  • 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.
    685
  • 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.
    260
  • 10/03/2017

    Российские ученые разработали новое вещество против вируса гриппа на основе природных соединений

    ​Ученые из Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и Научно-исследовательского института гриппа в Санкт-Петербурге разработали новый продукт широкого спектра противовирусной активности, в основе которого лежат природные соединения: терпены и терпеноиды.
    2007
  • 12/10/2016

    АлтГУ и ИЦиГ СО РАН развивают сотрудничество

    ​Алтайский государственный университет совместно с Федеральным исследовательским центром Институтом цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук приступает к реализации научно-образовательного проекта по селекции и семеноводству.
    1749
  • 11/12/2017

    «Энергия науки» в Новосибирске

    ​Информационный центр по атомной энергии приглашает на открытые лекции биолога и научного журналиста Ирины Якутенко. 15 и 16 декабря она выступит в Новосибирске в рамках просветительского проекта сети ИЦАЭ «Энергия науки».
    728
  • 19/08/2016

    Из студентов НГУ - в преподаватели биоинформатики

    ​Школа довузовской подготовки факультета информационных технологий НГУ в новом учебном году расширяет работу со школьниками — появляются занятия со старшеклассниками в рамках создаваемой Научно-технической проектной лаборатории НГУ «Инжевика».
    1947
  • 05/12/2016

    Сибирские генетики и управление фотосинтезом

    ​Ученые Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН отвечают на вопрос о том, как на генетическом уровне регулируется синтез и распределение хлорофилла в разных органах растений, исследуя геномы обычного ячменя и ячменя частичного альбиноса, у которого нарушена выработка хлорофилла.
    1840
  • 27/04/2018

    В Новосибирске создали инструмент для моделирования формы тромбоцита

    ​Сотрудники лаборатории оптики и динамики биологических систем Физического факультета НГУ (входит в САЕ «Нелинейная фотоника и квантовые технологии») совместно с лабораторией цитометрии и биокинетики ИХКГ СО РАН разработали инструмент для моделирования формы тромбоцитов крови и ее изменения при активации.
    576
  • 21/11/2016

    Сибирские генетики выяснили, как ячмень становится альбиносом

    Ученые Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН выяснили, как на генетическом уровне регулируется синтез и распределение хлорофилла в разных органах растений.
    1436