Лаборатория клинико-диагностических и генетических исследований обслуживает текущие потребности в лабораторной диагностике пациентов, находящихся на лечении в НПЦ, а также срочные потребности в диагностике пациентов, находящихся в реанимации или операционном блоке. Лаборатория осуществляет свою работу круглосуточно, в том числе в выходные и праздничные дни. методики как видео-ЭЭГ, ночной видео-ЭЭГ, фармакомониторинг противосудорожных препаратов, проведение МРТ по нейропротоколу.
В лаборатории проводится внутренний и внешний контроль качества лабораторных исследований. Регулярно происходит обновление лабораторного оборудования, внедряются высокотехнологичные методики. Лаборатория имеет самое современное оборудование, позволяющее исследовать точечные мутации и полиморфизмы, секвенировать фрагменты генов, проводить высокопроизводительное секвенирование, анализировать экспрессию генов, экспрессию микроРНК, а также проводить анализ кариотипа.
Клинико- диагностическое направление лаборатории
Выполняет клинические, биохимические, коагулологические, иммуногематологические анализы и фармакомониторинг.
Генетическое направление лаборатории
Выполняет генетические анализы по направлениям: онкология, эпилептология, наследственные и врожденные генетические заболевания, участвует в исследованиях и внедрении новых генетических тестов в таких направлениях как детский атеросклероз и челюстно-черепно-лицевые патологии, проводит медико-генетическое консультирование пациентов и супружеских пар.
1.Эпилептология
Впервые в ГБУЗ «НПЦ спец. мед. помощи детям ДЗМ» была разработана методика прямого секвенирования по Сэнгеру всех кодирующих регионов (экзонов) гена SCN1A. В настоящее время обследовано 272 пациента.
- Молекулярно-генетическая диагностика наследственной формы эпилепсии (тяжелая миоклоническая эпилепсия младенчества – синдром Драве): секвенирование и анализ мутаций в гене SCN1A;
Мутации в генах SCN1A вовлечены в патогенез генерализованной эпилепсии с фебрильными судорогами плюс и тяжелой миоклонической эпилепсии новорожденных – синдром Драве. Мутации в гене SCN1A встречаются в 10-20% случаев ГЭФС+ и 80-90% случаев синдрома Драве. В последние годы значительно расширился спектр идентифицированных детских эпилептических энцефалопатий, ассоциированных с мутациями в гене SCN1A. Сюда включены криптогенная фокальная и генерализованная эпилепсия, синдром Дузе (миоклонически-астатическая эпилепсия), синдром Леннокса- Гасто и, так называемая, вакцин-ассоциированная энцефалопатия.
- Молекулярно-генетическая диагностика синдрома транспортера глюкозы I типа – секвенирование и анализ мутаций в гене SLC2A1.
Выявление мутаций у пробанда необходимо не только для подтверждения диагноза и расчета риска повторения заболевания у потомства, но также для определения тактики введения пациента и назначения терапии (так, при выявлении мутаций в гене SLC2A1, для купирования судорог эффективным методом терапии является только кетогенная терапия).
2. Молекулярно-генетическая диагностика гиповентиляционного синдрома
— – анализ экспансии тринуклеотидных повторов в гене PHOX2B. Синдром центральной врожденной гиповентиляции — редкое аутосомно- доминантное заболевание, характеризующееся первичной альвеолярной гиповентиляцией во время сна, а в тяжелых случаях — и во время бодрствования, и нарушением вегетативной регуляции дыхания. Заболевание манифестирует, как правило, в первые дни жизни, причиной в 92% случаев является экспансия полиаланинового повтора в гене PHOX2B, реже альтернативные мутации в данном гене. В 90-95% случаев мутации происходят de novo.
Выявление мутаций у пробанда необходимо не только для подтверждения диагноза и расчета риска повторения заболевания у потомства, но также для определения тактики введения пациента. Особенностью заболевания является то, что экспансия копий кодирующих и некодирующих нуклеотидных повторов сопровождается феноменом антиципации – это увеличение тяжести болезни по мере роста числа копий повторов. Поиск мутаций в гене PHOX2B проводится в ГБУЗ «НПЦ спец мед помощи детям ДЗМ» с 2017 года.
3. Молекулярно-генетическая диагностика при краниофациальных аномалиях – секвенирование и анализ мутаций в генах FGFR1, FGFR2, FGFR3.
Краниофациальные синдромы включают в себя две большие группы заболеваний — краниосиностозы и врожденные расщелины лица, губы, неба. В генетической лаборатории ГБУЗ «НПЦ спец мед помощи детям ДЗМ» в 2018 году отработана и внедрена методика поиска частых мутаций в генах FGFR1, FGFR2 и FGFR3. Выявление мутаций у пробанда необходимо не только для подтверждения диагноза и расчета риска повторения заболевания у потомства, но также для определения тактики введения пациента. Так показано, что от типа выявленной мутации в генах FGFR1, FGFR2 и FGFR3 зависит исход проведенного хирургического устранения (краниопластика) краниосиностоза.
4. Молекулярно-генетическая диагностика наследственных заболеваний
с применением технологии массового параллельного секвенирования (next generation sequencing — NGS) —
Преимущества обследования методом полноэкзомного секвенирования:
- Идентификация новых редких мутаций;
- Идентификация новых синдромов;
В ГБУЗ «НПЦ спец. мед. помощи детям ДЗМ» в единственном из всех учреждений подведомственных ДЗМ с 2016 г. проводится полноэкзомное секвенирование.
При обнаружении у больного мутаций в генах, обследование с целью определения происхождения найденного варианта проводится у родителей.
5. Амавроза Лебера
С 2021 года в генетической лаборатории ГБУЗ «НПЦ спец мед помощи детям ДЗМ»
проводится генетическая диагностика врожденного амавроза Лебера тип 2,
вызванного мутациями в гене RPE65. Врожденный амавроз Лебера — наследственное
заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования, характеризуется
прогрессирующей дистрофией сетчатки с ранним началом в детстве, гибелью
светочувствительных клеток сетчатки, приводящей к потери зрения. Выявление мутаций у
пробанда необходимо не только для подтверждения диагноза и расчета риска повторения
заболевания у потомства, но также для определения тактики введения пациента и
назначения терапии. Лечение врожденного амавроза Лебера симптоматическое. Однако в
настоящее время это единственная форма заболевания, для которого доступна
специфическая генная заместительная терапия.
6. Онкология:
- исследование мутаций в генах p53, APC, Kras, Braf, H-ras, EGFR, PDGFR и др.;
- проведение генетического скрининга на наследственную предрасположенность к злокачественным опухолям, оптимизированного для российской популяции (анализ «горячих точек» в генах p53 и APC).
- Исследование экспрессии микроРНК у больных с онкологическими заболеваниями
7. Бисульфитная модификация ДНК и анализ аллельного метилирования промоторной области гена SNRPN методом метилспецифической ПЦР.
Наиболее частой причиной возникновения синдрома Прадера-Вилли и синдрома Ангельмана является протяженная делеция критического района 15(q11-ql3), которую находят у 70-75 % больных с этими синдромами. Делецию при синдроме Прадера—Вилли обнаруживают на отцовской хромосоме 15, а при синдроме Ангельмана делеция той же области — на материнской хромосоме. Второй причиной возникновения синдрома Прадера-Вилли и синдрома Ангельмана является однородительская дисомия, т.е. наследование обоих гомологов хромосомы 15 от одного из родителей. Регион хромосомы 15(q11-ql3) при синдроме Прадера-Вилли активен на отцовской хромосоме (при наличии делеции на отцовской хромосоме или материнской однородительской дисомии отсутствуют отцовские гены) и не активен на материнской. Материнская однородительская дисомия наблюдается в 25 % случаев синдрома Прадера-Вилли, а отцовская однородительская дисомия становится причиной возникновения синдрома Ангельмана в 3-5 % случаев.
Другой немаловажной причиной развития этих синдромов у пациентов, у которых не было найдено ни типичных делеций, ни однородительской дисомии, являются специфические изменения в импринтированных генах. В ходе исследования в проксимальном участке хромосомы 15 были обнаружены противоположно импринтированные гены — кандидаты синдрома Прадера-Вилли и синдрома Ангельмана, соответственно SNRPN и UBE3A, в которых выявили мутации. Ген SNRPN кодирует полипептид N малого ядерного рибонуклеопротеина, активно экспрессируется исключительно на отцовской хромосоме 15 и репрессирован на материнском гомологе, т.е. мутации в этом гене вовлечены в патогенез синдрома Прадера-Вилли. Критический регион для синдрома Ангельмана расположен дистальнее и экспрессируется только в материнских хромосомах. Эта область хромосомы 15 чрезвычайно существенна для нормальной переустановки геномного импринтинга. Она называется центром импринтинга. Мутации в данной области приводят к ошибкам импринтинга, т.е. теряется способность стирать отпечаток предшествующего поколения. Так, если в сперматогенезе отца не происходит замены «женского» импринта на «мужской» на его материнской хромосоме, то в следующем поколении возникнет состояние, аналогичное материнской однородительской дисомии, которое будет сопровождаться фенотипом синдрома Прадера-Вилли. Нарушение установления «женского» эпигенотипа на отцовских хромосомах в овогенезе матери приведет к развитию синдрома Ангельмана у потомства.
Поскольку непосредственной причиной синдрома Прадера-Вилли и синдрома Ангельмана становится потеря функции генов критического района хромосомы 15(q11–q13) на отцовской и материнской хромосомах соответственно, а экспрессия генов в этой хромосомной области строго соотносится с характером метилирования ДНК, молекулярно-диагностический тест для синдрома Прадера-Вилли и синдрома Ангельмана основан на том, что метилирование некоторых локусов критического района существенно различается на отцовской и материнской хромосомах.
Анализ аллельного метилирования любого из этих локусов лежит в основе диагностического теста для синдрома Прадера-Вилли и синдрома Ангельмана.
Сотрудниками генетической лаборатории отработан и внедрен в практику методический подход к анализу метилирования ДНК при синдроме Прадера-Вилли и синдроме Ангельмана.
8. Таргетное секвенирование мРНК при онкологических заболеваниях
Молекулярно-генетических исследования в онкологии все прочнее входят в клиническую практику, зачастую сами врачи-онкологи запрашивают исследования отдельных генов. В нашей лаборатории, совместно с онкологическим отделением активно ведется работа по разработке молекулярно-генетических тестов, позволяющих повысить эффективность лечения пациентов со злокачественными новообразованиями. В настоящее время ведутся разработки тест-системы для таргентого секвенирования мРНК, с целью выявить соотношения в качестве и количестве ключевых генов вовлеченных в онкологический процесс, являющиеся признаком резистентности к химиотерапии, или сигналом к метастазированию. Такие исследования позволят своевременно корректировать проводимую терапию, а в перспективе, могут лечь в основу разработки новых терапевтических подходов. На данный момент ведется сбор образцов и подготовка к секвенированию но направлениям: остеосаркомы, саркомы Юинга, нефробластомы, нейробластомы гепатобластомы, опухоли ЦНС. Исследования проводятся совместно с Женевским университетом.
Так же совместно с Женевским университетом проводится исследование функции гена GNAO1 и влияние изменения его экспрессии на формирование психоневрологического дефицита и на основании этого разработка персонифицированной таргетной терапии.
