Способ прогнозирования риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза с использованием генетических данных
METHOD FOR PREDICTING RISK OF DEVELOPING COMBINATION OF UTERINE FIBROIDS AND ADENOMYOSIS USING GENETIC DATA

Изобретение относится к области медицинской диагностики, может быть использовано для прогнозирования риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза.
Миома матки – одна из наиболее распространенных доброкачественных опухолей женской половой сферы, которая возникает у 20-40% женщин репродуктивного возраста [Tаylоr D.K., Hоlthоusеr K., Sеgаrs J.H., et. al. Recent scientific advances in leiomyoma (uterine fibroids) research facilitates better understanding and management // J List. 2015. V. 4. P. 183]. Клинические проявления данного заболевания связаны с маточными кровотечениями, болью, сдавливанием смежных органов, невынашиванием беременности [Commandeur A.E., Styer A.K., Teixeira J.M. Epidemiological and genetic clues for molecular mechanisms involved in uterine leiomyoma development and growth // J Human Reproduction Update. 2015. V. 21(5). P. 593-615]. Как следствие, миома матки становится главной причиной гистерэктомии во многих странах мира.
Аденомиоз – доброкачественное заболевание матки, характеризующееся наличием гетеротопических эндометриальных желез и стромы в миометрии [Harada T., Khine Y.M., Kaponis A., et. al. The Impact of Adenomyosis on Women’s Fertility // J Obstetrical & Gynecological Survey. 2016. V. 71(9). P. 557-568]. Является одной из основных причин бесплодия, меноррагии, диспареунии, а также хронических тазовых болей, что в совокупности приводит к общему ухудшению качества жизни женщин.
Актуальность доброкачественных пролиферативных заболеваний матки, к которым относятся миома матки, аденомиоз, связана с достаточно высокой распространенностью и коморбидностью этих патологических состояний вследствие общности этиологии и патогенеза. Поэтому они достаточно часто встречаются сочетано. Так, 80-85% женщин с аденомиозом имеют сопутствующую миому матки [Сочетанные доброкачественные опухоли и гиперпластические процессы матки (миома, аденомиоз, гиперплазия эндометрия): проект клинических рекомендаций по ведению больных / Л. В. Адамян и др. – Москва: Изд-во Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии им. В. И. Кулакова, 2015. – 92 с]. В основе патогенетических механизмов формирования миомы матки и аденомиоза лежат молекулярно-генетические и эпигенетические изменения, тесно связанные с гормональными нарушениями.
С практической точки зрения представляется крайне необходимым выделение критериев индивидуального прогнозирования у женщин риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза на основании исследования генов-кандидатов с целью выявления индивидуумов, предрасположенных к формированию миомы матки и аденомиоза.
В изученной научно-медицинской и доступной патентной литературе авторами не было обнаружено способа прогнозирования риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза на основе данных о комбинации генетических вариантов локусов rs2241423, rs7766109, rs4953655 и rs9939609.
Для оценки сложившейся патентной ситуации был выполнен поиск по охранным документам за период с 1990 по 2017 гг. Анализ документов производился по направлению: способ прогнозирования риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза на основе молекулярно-генетических данных в зависимости от полиморфных маркеров генов rs2241423, rs7766109, rs4953655 и rs9939609.
За прототип выбран патент РФ № 2557954 (дата публикации 27.07.2015) «Способ прогнозирования риска развития сочетанных пролиферативных заболеваний репродуктивной системы у женщин», который заключается в выделении ДНК из периферической венозной крови, проведении анализа комбинаций генетических вариантов полиморфных маркеров генов цитокинов гена регулятора активности нормальной экспрессии и секреции Т-клеток (-403 G/А RANTES), макрофагального воспалительного протеина -1β (+1931 A/T MIP1β), фактора стромальных клеток (-801 G/A SDF1), интерлейкина-1 (-511 C/T IL-1B), моноцитарного хемоаттарактанта протеина -1 (C/G MCP-1), интерлейкина-4 (-590 С/T IL-4). Повышенный риск развития сочетания миомы матки с эндометриозом и гиперпластическими процессами эндометрия прогнозируют при выявлении сочетания аллелей -403 А RANTES, G MCP-1,+1931 A MIP 1β, -590 C IL-4 или сочетания аллелей -403 А RANTES,+1931 A MIP 1β, -801 G SDF1, -511 C IL-1B.
Недостаток метода заключается в том, что он позволяет прогнозировать риск развития сочетания миомы матки с эндометриозом и гиперпластическими процессами эндометрия, которое среди женщин встречается значительно реже по сравнению с сочетанием миомы матки и аденомиоза (внутреннего эндометриоза). Согласно данным литературы, сочетание миомы и аденомиоза наблюдается в 80-85% случаев, а сочетаниe миомы мaтки с гиперпластическими процессами эндометрия и гeнитальным эндометриозoм регистрируются в 15-25% случаев [Сочетанные доброкачественные опухоли и гиперпластические процессы матки (миома, аденомиоз, гиперплазия эндометрия): проект клинических рекомендаций по ведению больных / Л. В. Адамян и др. – Москва: Изд-во Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии им. В. И. Кулакова, 2015. – 92 с].
Задачей настоящего исследования является расширение арсенала способов диагностики, а именно создание способа прогнозирования риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза на основе данных о сочетании однонуклеотидных полиморфизмов генов rs2241423, rs7766109, rs4953655 и rs9939609.
Технический результат использования изобретения – получение критериев оценки риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза у женщин русской национальности, уроженок Центрального Черноземья на основе данных о комбинации генетических вариантов локусов rs2241423, rs7766109, rs4953655 и rs9939609.
В соответствии с поставленной задачей был разработан способ прогнозирования риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза, включающий:
- выделение ДНК из периферической венозной крови;
- анализ полиморфизмов генов rs2241423, rs7766109, rs4953655 и rs9939609;
- прогнозирование повышенного риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза у женщин русской национальности, уроженок Центрального Черноземья в случае выявления комбинации генетических вариантов: аллеля G rs2241423 с аллелем G rs7766109 с аллелем A rs4953655 и генотипом TT rs9939609.
Новизна и изобретательский уровень заключаются в том, что из уровня техники не известна возможность прогноза риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза по наличию указанной комбинации генетических вариантов локусов rs2241423, rs7766109, rs4953655 и rs9939609.
Способ осуществляют следующим образом:
ДНК выделяют из образцов периферической венозной крови  индивидуумов в 2 этапа. На первом этапе к 4 мл крови добавляют 25 мл лизирующего буфера, содержащего 320мМ сахарозы, 1% тритон Х-100, 5мМ MgCl2, 10мМ трис-HCl (pH=7,6). Полученную смесь перемешивают и центрифугируют при 4ºС, 4000 об./мин. в течение 20 минут. После центрифугирования надосадочную жидкость сливают, к осадку добавляют 4 мл раствора, содержащего 25 мМ ЭДТА (рН=8,0) и 75 мМNaCl, ресуспензируют. Затем прибавляют 0,4 мл 10% SDS, 35 мкл протеиназы К (10мг/мл) и инкубируют образец при 37ºС в течение 16 часов.
На втором этапе из полученного лизата последовательно проводят экстракцию ДНК равными объемами фенола, фенол-хлороформа (1:1) и хлороформа с центрифугированием при 4000 об./мин. в течение 10 минут. После каждого центрифугирования производят отбор водной фазы. ДНК осаждают из раствора двумя объемами охлажденного 96% этанола. Сформированную ДНК растворяют в бидистиллированной, деионизованной воде и хранят при -200С. Выделенную ДНК использовали для проведения полимеразной цепной реакции синтеза ДНК.
Анализ всех локусов rs2241423, rs7766109, rs4953655 и rs9939609 осуществляют методами полимеразной цепной реакции (ПЦР) синтеза ДНК. ПЦР проводят на аппарате IQ5 (Bio-Rad) в режиме real time с использованием ДНК-полимеразы Thermus aquaticus производства фирмы «Силекс-М» и стандартных олигонуклеотидных праймеров и зондов, синтезированных фирмой «Синтол» с последующим анализом полиморфизмов методом дискриминации аллелей. Для дискриминации аллелей используют программу Bio-Rad «IQ5-Standart Edition».
Возможность использования предложенного способа для оценки риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза подтверждает анализ результатов наблюдений 109 женщин русской национальности, являющихся уроженками Центрального Черноземья РФ, имеющих сочетание миомы матки с аденомиозом и 981 человек контрольной группы. Обследование пациенток проводили врачи гинекологического отделения и отделения вспомогательных репродуктивных технологий перинатального центра Белгородской областной клинической больницы Святителя Иоасафа. В контрольную группу включали женщин, не имеющих пролиферативных заболеваний органов малого таза и доброкачественных заболеваний молочных желез. Формирование контрольной выборки осуществляли при профилактических осмотрах (диспансеризации). Обследование  женщин проводили врачи консультативно-диагностического отделения перинатального центра Белгородской областной клинической больницы Святителя Иоасафа.
Критерии включения в исследуемые выборки:
1. Женщины русской национальности, родившиеся в Центральном Черноземье России и не имеющие между собой родства;
2.  Добровольное согласие пациенток на проведение исследования.
3. В группу больных включали индивидуумов только после установления диагнозов миомы матки и аденомиоза, подтвержденных с помощью клинических, клинико-инструментальных и клинико-лабораторных методов исследования.
Критерии исключения из исследуемых выборок:
1. Пациентки со злокачественными заболеваниями органов малого таза и молочных желез;
2. Женщины с нерусской национальностью, родившиеся вне Центрального Черноземья;
3. Индивидуумы, отказавшиеся от участия в исследовании.
Типирование молекулярно-генетических маркеров осуществляли в лаборатории «Молекулярной генетики человека» медицинского института Белгородского государственного национального исследовательского университета.
Изучение роли комбинации генетических вариантов rs2241423, rs7766109, rs4953655 и rs9939609 в формировании сочетания миомы матки и аденомиоза проводили с помощью программного обеспечения АРSampler [http://sources.redhat.com/cygwin/], использующего метод Монте-Карло марковскими цепями и байесовскую непараметрическую статистику [A Gibbs sampler for identiﬁcation of symmetrically structured, spaced DNA motifs with improved estimation of the signal length [Text] / A. V.Favorov, M. S. Gelfand, A. V. Gerasimova [et al.] // Bioinformatics. – 2005. – Vol. 21, № 10. – P. 2240-2245].
Установлено, что комбинация из четырех генетических вариантов: аллель G rs2241423 с аллелем G rs7766109 с аллелем A rs4953655 и генотипом TT rs9939609 в группе пациенток с сочетанием миомы матки и аденомиоза (30,19%) встречается чаще в 1,64 раза, чем в контрольной группе (18,43%, p=0,004). Следовательно, эта комбинация гентических вариантов является фактором риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза (OR=1,91, 95% CI 1,23-2,99).
Таким образом, результаты, полученные с помощью биоинформатического анализа, свидетельствуют о значимом вкладе комбинации полиморфных вариантов генов rs2241423, rs7766109, rs4953655 и rs9939609 в формирование сочетания миомы матки и аденомиоза. Фактором риска развития сочетания миомы матки и аденомиоза у женщин является комбинация  генетических вариантов аллеля G rs2241423 с аллелем G rs7766109 с аллелем A rs4953655 и  генотипом TT rs9939609.
В качестве примеров конкретного выполнения разработанного способа приведены примеры  генетического обследования по локусам rs2241423, rs7766109, rs4953655 и rs9939609 трех женщин-добровольцев русской национальности, являющихся жителями Центрального Черноземья, не имеющих среди родственников 1-й степени родства больных доброкачественными пролиферативными заболеваниями матки.
Пример 1. У женщины А. была выявлена комбинация  генетических вариантов аллеля G rs2241423 с аллелем G rs7766109 с аллелем A rs4953655 и  генотипом TT rs9939609. На основании этого женщина включена в группу риска по развитию сочетания миомы матки и аденомиоза. Повторное обследование через 1 год подтвердило обоснованность прогноза. Назначен комплекс лечебных мероприятий, регулярный профилактический осмотр (посещение гинеколога раз в 6 месяцев).
Пример 2. У женщины В. была выявлена комбинация  генетических вариантов аллеля G rs2241423 с аллелем G rs7766109 с аллелем A rs4953655 и  генотипом TT rs9939609. На основании этого у нее прогнозируют повышенный риск развития сочетания миомы матки и аденомиоза. Данная женщина включена в группу риска по развитию сочетания миомы матки и аденомиоза, ей назначен комплекс профилактических мероприятий по предупреждению развития миомы матки и аденомиоза (лечение хронических гинекологических заболеваний, рациональное питание, физическая активность, нормализация психо-эмоционального состояния, регулярный профилактический осмотр (посещение гинеколога раз в 6 месяцев и УЗИ органов малого таза) и др.). Повторные осмотры подтвердили эффективность проведенного комплекса профилактических мероприятий.
Пример 3. У женщины С. была выявлена комбинация генетических вариантов аллеля  А rs2241423 с аллелем А rs7766109 с аллелем G rs4953655 и генотипом AA rs9939609. На основании этих результатов данную пациентку   включили в группу с низким риском развития сочетания миомы матки и аденомиоза, что подтверждено дальнейшим наблюдением.
Применение данного способа позволит формировать среди женщин на доклиническом этапе группы риска по развитию сочетания миомы матки и аденомиоза и своевременно реализовывать в этих группах необходимые лечебно-профилактические мероприятия по предупреждению развития миомы матки и аденомиоза.