Аcademcity.org продолжает рассказывать про молодых ученых Академгородка, ставших лауреатами премии мэрии Новосибирска в этом году. В прошлый раз портал представлял  Анастасию Иванову, занимающуюся поиском генетических маркеров риска внезапной сердечной смерти.

Сегодняшний собеседник – и.о. зав. лаб. лаборатории рекомбинационного и сегрегационного анализа, научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН, старший научный сотрудник ФЕН НГУ, к.б.н. Яков Цепилов - тоже изучает связь генома и заболеваний, но в другой области.

– Какой именно результат Вашей работы был отмечены премией?

– Премию дали за исследования генетики хронической боли в спине и варикозной болезни вен нижних конечностей человека.

– Эти заболевания связаны генетически?

– Нет, они самостоятельные. Просто так совпало, что наша лаборатория занимается изучением генетической составляющей и той, и другой патологии, и мы получили результат по обоим направлениям.

– В таком случае, расскажите о том, что Вы с коллегами обнаружили по каждому из направлений?

– С болью в спине, ее еще называют дорсалгией или остеохондрозом, приходится сталкиваться многим людям. Причем, речь идет не просто о каких-то неудобствах, дорсалгия может приводить к ограничению трудоспособности и другим серьезным последствиям. Обычно таким пациентам прописывают обезболивающие и противовоспалительные препараты, временно снимающие симптомы, но часто эти боли, спустя некоторое время, возвращаются, заметно ухудшая качество жизни человека. А для того, чтобы решить проблему окончательно, надо сначала хорошо изучить механизм ее возникновения. Известно, что боли в спине имеют гетерогенную разнохарактерную природу.  До сих пор в этом направлении преобладали исследования связей дорсалгии с тем или иным внешним фактором риска: ожирение, образ жизни и проч. Но у этой патологии есть также существенная генетическая компонента. На протяжении нескольких лет мы совместно с британскими коллегами из King’s College London работали с данными UK Biobank, содержащего информацию о геномах более полумиллиона добровольцев, предоставивших полную информацию о своем здоровье и состоянии организма. Мы первыми в мире провели полногеномный анализ ассоциаций по этой патологии и определили несколько генов, которые с высокой степенью достоверности ассоциированы с ней. Результаты этих работ вылились в несколько статей в ведущих научных журналах.

– На какой стадии исследования генетики боли в спине находятся сейчас? И есть ли какие-то у него какие-то прикладные перспективы?

– Мы установили, что у боли в спине есть, как минимум, две генетических компоненты. Одна из них имеет отношение к морфологии и структуре позвоночника, а вторая связана с нервной системой, индивидуальными особенностями восприятия боли. 

Эта вторая компонента, с генетической точки зрения, вносит гораздо больший вклад в развитие болей в спине. И оказалось, что у нее много общего с генетической составляющей ряда психологических заболеваний, например, депрессии, а также с такими признаками как интеллект и уровень образования. Причем, эта связь разнонаправленная: если у человека есть генетические факторы, которые увеличивают вероятность получения им высшего образования, они же одновременно снижают генетический риск возникновения болей в спине.

Конечно, это не значит, что, если у какого-то конкретного человека менее развиты интеллектуальные способности, он с большей вероятностью будет страдать от остеохондроза. Эти факторы риска обнаружены на уровне популяции и их взаимосвязь надо изучать дальше. Вообще, боль в спине оказалась на удивление коморбидной патологией, которая генетически связана с массой других факторов риска, например, с генетической склонностью к ожирению. С одной стороны, это осложняет описание ее генетической природы, поскольку в нее включено, так или иначе, очень много компонент, завязанных на разные факторы риска. А с другой, открывает интересные перспективы для дальнейшей работы. К тому же, многое пока является только нашей гипотезой, которая потребует дополнительного подтверждения. Чем мы сейчас и занимаемся. Что касается прикладных перспектив, конечно, они есть. Уже то, что мы нашли конкретные гены, связанные с болью в спине, имеет непосредственное значение для дальнейших исследований в области внедрения в клиническую практику. Теперь надо понять, как на эти факторы можно влиять.

– А что удалось понять относительно генетики варикоза?

– По варикозной болезни нижних конечностей мы провели аналогичный цикл работ. Исторически он начался даже раньше, чем по боли в спине и у истоков стоял не я. Мы выполняли его вместе с Институтом химической биологии и фундаментальной медицины. Мы также провели полногеномный анализ на ассоциации с варикозом, выявивший двенадцать генов и два белка, с которыми связана варикозная болезнь. Относительно некоторых и ранее были подобные предположения (которые подтвердились), а некоторые мы выявили впервые.  Эти гены напрямую связаны с болезнью, а еще они относятся к типу генов, который может служить мишенями для создания новых лекарств. А вы сами понимаете, насколько востребованы эффективные терапевтические методы лечения этого заболевания, для которого, к слову, сейчас нет лекарств. Кроме того, мы изучили связь варикозной болезни с другими патологиями. Они оказались не такими разносторонними, как в случае с болью в спине, но некоторые интересные корреляции нам удалось обнаружить. Во-первых, что было ожидаемо, с тромбозной болезнью, поскольку обе патологии связаны с состоянием кровеносных сосудов. Но были и менее очевидные связи. Например, с ожирением или, что неожиданно – с тем же уровнем интеллекта. Правда, тут может быть непрямая взаимосвязь: развитию варикоза способствует физическая работа, его еще называют «болезнью стоячих», а люди, с высоким уровнем интеллекта обычно находят работу, связанную с умственным трудом. В любом случае, такие неявные связи требуют дальнейшего изучения. А вот с выделенными нами генами, о которых я сказал выше, можно уже проводить цикл работ по созданию новых лекарств.

– Вообще, насколько сильную роль играет наследственность в развитии варикозной болезни?

– Роль наследственности довольно высока, сейчас ее оценивают на уровне примерно тридцати процентов. Но это средние оценки, в разных популяциях доля генетических факторов риска может сильно колебаться. В любом случае, она достаточно серьезная, чтобы им заниматься, учитывая, что и варикоз, и боль в спине – очень распространенные патологии, то есть речь идет о проблемах сотен миллионов людей.

Похожие новости

  • 15/05/2019

    Сибирские ученые придумали, как быстро и просто анализировать форму клеток эпидермиса листьев у растений

    ​Сотрудники ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» совместно с коллегами из Института систем информатики им. А. П. Ершова СО РАН и Новосибирского государственного университета разработали программу LSM-W2, которая позволяет извлекать данные о морфологии поверхности листа из изображений, полученных с применением лазерного сканирующего микроскопа.
    446
  • 11/01/2019

    В Новосибирске предлагают построить центр клеточной иммунотерапии

     10 января губернатор Новосибирской области Андрей Травников посетил Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии СО РАН. В ходе рабочей поездки главе регионе был представлен инновационный проект медицинского научно-исследовательского центра клеточной иммунотерапии и регенеративной медицины стоимостью 1,2 млрд.
    1036
  • 02/11/2017

    Новосибирские ученые нашли необычные генетические особенности у свободноживущего морского червя

    ​Новосибирские ученые под руководством заведующего кафедрой цитологии и генетики НГУ, заведующего лабораторией морфологии и функции клеточных структур Института цитологии и генетики СО РАН, доктора биологических наук Николая Рубцова предложили новую модель для изучения ранних этапов эволюции генома после полногеномной дупликации.
    1116
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    2833
  • 03/02/2016

    Для чего ученые красят пшеницу?

    ​​​​Ученые Федерального исследовательского центра "Институт цитологии и генетики СО РАН" (ИЦиГ СО РАН) ищут новые пути повышения устойчивости ведущих злаковых культур к неблагоприятным условиям, а также работают над повышением питательных свойств зерна пшеницы.
    4091
  • 09/09/2019

    Новосибирские ученые выявляют новые факторы развития болезни Альцгеймера

    ​Как победить туберкулёз и болезнь Альцгеймера? Исследования учёных из Института цитологии и генетики СО РАН должны дать ответы на эти вопросы. Выход на мировой уровеньПрограмма «Академгородок 2.0», о запуске которой было объявлено год назад, начинает приобретать конкретные «очертания».
    272
  • 26/01/2017

    Новосибирские ученые создали клеточную модель болезни Хантингтона

    ​Биологи Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН создали клеточную линию, которая моделирует болезнь Хантингтона. Для этого учёные внесли необходимые мутации в клетки с помощью современной технологии редактирования генома CRISPR\Cas9.
    2120
  • 16/04/2018

    Ученые нашли новый белок-регулятор развития древесины

    Группа ученых из пяти стран, включая Россию, исследовала генетическую регуляцию деления стволовых клеток в стебле растений и обнаружила ранее неизвестный механизм контроля роста древесины фитогормоном ауксином.
    806
  • 21/11/2016

    Технологии создания и применение ГМО

    В последние годы все чаще говорят о том, что мир стоит на пороге кардинальных изменений системы образования. И одна из первых «ласточек» этого процесса – MООС (массовые открытые онлайн-курсы) от университетов и колледжей.
    1600
  • 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.
    2510