Эпигенетическое действие регуляторных пептидов на цитокиновый профиль и систему гемостаза

Кузник Б. И.3, Хавинсон В. Х.1,2, Тарновская С. И.2, Линькова Н. С.2

1 Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, Санкт-Петербург.

2 Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН.

3 ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия», г. Чита.

ЭПИГЕНЕТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ НА ЦИТОКИНОВЫЙ ПРОФИЛЬ И СИСТЕМУ ГЕМОСТАЗА

Многочисленные исследования, проведенные нами и нашими сотрудниками (Хавинсон В. Х. и др., 1982-2012; Кузник Б. И. и др., 1982-2012; Патеюк А. В. и др., 1990-2012), показали, что регуляторные пептиды (РП) — тималин, вилон, эпиталамин, эпиталон, кортексин и др. — при введении больным с различной патологией способствовали ликвидации вторичных иммуноде-фицитов, восстанавливали баланс в содержании про- и противовоспалительных цитокинов, а также нормализовали состояние системы гемостаза. Приведенные факты свидетельствовали о том, что существуют общие механизмы действия РП на гуморальные защитные системы организма. Одним из таких механизмов могло быть эпигенетическое влияние РП на систему иммунитета и гемостаза.

Для проверки высказанной гипотезы из базы данных GenBank [Benson D.A., Karsch-Mizrachi] нами были взяты нуклеиновые последовательности генов провоспалительных (IL-1 a, IL-6, IL-17A, TNFa), противовоспалительных (IL-4, IL-10) и иммунных (IL-2, IL-5) цитокинов, а также генов тканевого фактора (TF), антитромбина III (AT-III) и протеина С (PC). Изучалось наличие сайтов связывания в промоторных зонах указанных генов с РП, обладающими геропротектор-ными и иммуномодулирующими свойствами: Lys-Glu (вилон) и Ala-Glu-Asp-Gly (эпиталон).

Оказалось, что Lys-Glu способен взаимодействовать с генами про- (IL-6, Ш-17Аи TNFa) и противовоспалительных цитокинов (IL-4 и IL-10), а также иммунного цитокина IL-5. Ala-Glu-Asp-

Gly, кроме того, может вступать во взаимосвязь с геном IL-1a и IL-2. Последовательности нукле-отидов, вступающих во взаимодействие с Lys-Glu, представлены GCAG и в меньшей мере — CGTC, а для Ala-Glu-Asp-Gly — ATTTC, TA-AAC, ATTTG, CTTTG и TAAAG. Число сайтов связывания для Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly в гене IL-6 одинаково; в гене TNFa для Lys-Glu в 2,5 раза, а IL-17A — в 2 раза больше, чем для Ala-Glu-Asp-Gly. Число последовательностей, связывающихся с Ala-Glu-Asp-Gly, в генах IL-4 и IL-10 в 2-3 раза превышает число таковых для Lys-Glu. Наконец, число последовательностей в гене IL-5, способных реагировать с Ala-Glu-Asp-Gly, в 10 раз превышает содержание таковых для Lys-Glu. В промоторной зоне гена IL-2 не содержатся сайты связывания к Lys-Glu, тогда как к Ala-Glu-Asp-Gly их число достигает 16.

Исследуемые нами РП способны взаимодействовать с последовательностями нуклеотидов генов TF, AT-III и РС. Сайтами связывания в гене TF для Lys-Glu являются последовательности GCAG и комплементарная ей CGTC, а для Ala-Glu-Asp-Gly — CAAAG, CTTTA, CAAAT, GTTTC и CTTTA. Сайты связывания в гене АТ-III для Ala-Glu-Asp-Gly представлены последовательностями ATTTC, GTTTC, TAAAG, CTTTA и CTTTG, а для Lys-Glu — лишь GCAG, встречаемый всего один раз. В промоторном участке гена РС сайтами связывания для Ala-Glu-Asp-Gly служат последовательности: ATTTG, CAAAT, ATTTG, а для Lys-Glu — GCAG.

ВЕСТНИК ГЕМАТОЛОГИИ, том IX, № 2, 2013

Влияние РП Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly на состояние клеточного и гуморального иммунитета проявляется путем непосредственного действия на иммунокомпетентные клетки, а также на выделяемые ими цитокины. Гораздо сложнее механизм действия исследуемых РП на систему гемостаза. В экспериментах на животных, а также в наблюдениях на пациентах с сердечнососудистыми, инфекционными, эндокринными и другими заболеваниями установлено, что Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly ликвидируют явление гиперкоагуляции и вторичной гипокоагуляции. Подобный эффект может быть объяснен усилением экспрессии генов — AT-III и РС и супрессией гена TF.

Но дело заключается не только в этом. Известно, что провоспалительные и иммунные

цитокины усиливают экспрессию TF, но приводят к уменьшению экспрессии протеогликанов и тромбомодулина эндотелиальными клетками, тогда как противовоспалительные цитокины — IL-4 и IL-10 обладают прямо противоположным эффектом. Восстановление нормального баланса между концентрацией про- и противовоспалительных цитокинов, наблюдаемое под воздействием Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly, является существенным фактором, приводящим к норме состояние системы гемостаза при самых различных заболеваниях. Наши данные также свидетельствуют о том, что геропротекторное действие Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly в значительной степени зависит от эпигенетического влияния на состояние иммунитета и системы гемостаза.

Лавров А. В.1, Смирнихина С. А.1, Адильгереева Э. П.1, Челышева Е. Ю.2, Шухов О. А.2, Туркина А. Г.2, Куцев С. И.1,3*

1 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Медико-генетический научный центр» Российской академии медицинских наук, Москва.

2 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Гематологический научный центр» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва.

3 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва.

* e-mail: kutsev@mail.ru

ПОЛНОЭКЗОМНЫИ АНАЛИЗ ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ МИЕЛОИДНОМ ЛЕЙКОЗЕ

Технологии секвенирования следующего поколения (ССП) и ассоциированные с ними методы биоинформационного анализа больших массивов данных нуклеотидных последовательностей ДНК и РНК на сегодняшний момент являются одними из наиболее перспективных и быстроразвиваю-щихся. ССП и биоинформационный анализ позволяет проводить определение последовательности всей ДНК, включая некодирующие области (полногеномное исследование), только кодирующей части ДНК (полноэкзомное исследование) или секвенирование определенного набора генов (таргетное исследование). Исследования геномов и экзомов пациентов с разными формами миело-идных онкогематологических заболеваний позволили выявить несколько рекуррентных мутаций и оптимизировать составление прогноза для таких пациентов. Кроме того, применение ССП и биоинформационного анализа дало почву для понимания патогенеза этих заболеваний и послужило основой для разработки таргетной терапии. Однако ценность и перспективность исследований патогенеза, оценки эффективности терапии и

разработки таргетной терапии миелоидных онко-гематологических заболеваний с использованием технологии секвенирования нового поколения и методов биоинформационного анализа подтверждены пока еще в единичных исследованиях за последние несколько лет.

Целью настоящего исследования было изучение экзома опухолевых клеток пациентов с впервые выявленным хроническим миелолейкозом (ХМЛ). Диагноз ХМЛ подтвержден цитогенети-ческим и молекулярно-генетическим методами. Полноэкзомный анализ опухолевой ткани выполнен на платформе Ion Torrent (Life Technologies).

В настоящий момент проанализированы эк-зомы 3 пациентов с ХМЛ. Биоинформационный анализ данных, полученных после полноэкзом-ного секвенирования выявил от 2855 до 3326 несинонимичных однонуклеотидных замен на каждый экзом, среди которых от 774 до 876 являются впервые выявленными (не описанными в базе данных dbSNP129). Дальнейший биоинформационный анализ позволит определить рекурентные мутации, играющие определенную роль в пато-