Ученые выявили комбинации генов, уменьшающие вероятность развития кардиометаболических заболеваний
Исследователи Института биологии гена РАН и Сеченовского Университета совместно с коллегами из Польши выявили новые комбинации генов разобщающих белков, которые уменьшают вероятность развития кардиометаболических заболеваний.
Кардиометаболические заболевания, такие как гипертония, диабет 2-го типа, метаболический синдром и атеросклероз редко развиваются по отдельности. Как правило, они образуют непрерывный «континуум»: цепь взаимосвязанных нарушений, где одно расстройство запускает другое. В основе этой взаимосвязи лежат общие механизмы, в том числе генетическая предрасположенность. При этом наследственный риск определяется не отдельными генами и вариантами (однобуквенными заменами в ДНК) генов, а их сочетаниями. Вклад таких комбинаций в развитие кардиометаболических заболеваний, как непрерывной патологической цепи, до сих пор оставался малоизученным.
Авторы проанализировали ДНК 1173 человек (русские из Центральной России и поляки), половина из которых страдала кардиометаболическими заболеваниями. С помощью множественной логистической регрессии (статистический метод, оценивающий влияние многих факторов) ученые проверили, как отдельные варианты генов, кодирующих разобщающие белки UCP1-3, гена «ожирения» FTO и их сочетания связаны с риском кардиометаболических заболеваний.
Исследователи выявили новые комбинации генов разобщающих белков, которые уменьшают вероятность развития кардиометаболических заболеваний, например, сочетание определенных вариантов UCP2, а также новые рисковые комбинации вариантов генов UCP2 и UCP3. Ученые также установили, что один и тот же вариант «гена ожирения» FTO может иметь разный эффект — повышать или, наоборот, снижать риск в зависимости от генетического окружения. На основе этих вариантов генов и негенетических факторов были построены математические модели прогнозирования вероятности развития кардиометаболических заболеваний.
Ученые пришли к выводу, что наибольшая точность прогнозирования риска кардиометаболических заболеваний достигается при одновременном учете как генетических факторов — отдельных вариантов генов UCP1-UCP3 и FTO и их комбинаций, так и негенетических факторов — пола, возраста и антропометрических показателей (индекса массы тела, процента жира).
«В нашей работе мы увидели, что эффект варианта гена «ожирения» FTO может зависеть от того, какие варианты генов семейства UCP есть у человека. Это хорошо согласуется с концепцией многофакторных заболеваний, при которых наследственная предрасположенность часто складывается из суммарного эффекта множества генов с небольшим вкладом каждого. Мы впервые описали несколько комбинаций вариантов генов UCP и FTO, связанных либо с повышенным риском кардиометаболических заболеваний, либо, наоборот, со сниженным. Это может стать основой для будущих подходов персонализированной медицины: в перспективе, зная генотип пациента, врач сможет оценить предрасположенность количественно и предложить адресные меры — от изменения образа жизни до наблюдения у профильных специалистов», — рассказал руководитель исследования, главный научный сотрудник лаборатории регуляции экспрессии генов в развитии ИБГ РАН, профессор РАН, доктор биологических наук Юлий Шидловский.
По мнению авторов, в перспективе такие модели помогут выявлять людей с повышенным генетическим риском и подбирать профилактику с учетом их индивидуального профиля. Полученные данные также важны для дальнейших исследований молекулярных механизмов, лежащих в основе кардиометаболических заболеваний.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.