The review discusses the role of genes associated with monogenic forms of thoracic aortic aneurysm (TAA) and hypercholesterolemia (HCL) in the development of inverse comorbidity between TAA and atherosclerosis (AS). This focus of the study was chosen considering that, according to several clinical observations, AS is rarely detected in patients with TAA. According to the results from the studies performed on samples of patients with TAA and AS, as well as on model organisms, it can be concluded that individual genes associated with monogenic forms of TAA, including those regulating the process of arterial development through the TGF-β signaling pathway (LOX, MYLK, NOTCH1, TGFBR1, TGFBR2, SLC2A10, ACTA2, SMAD3, FBN1, BGN), and hypercholesterolemia (ABCA1, APOE,LDLR, LDLRAP1, PCSK9, EPHX2, LIPA, GHR) are potentially important in creating, in some cases, conditions favorable for the formation of inverse comorbidity between TAA and AS. Moreover, changes in the structure and function of one gene of monogenic forms of TAA can lead to dynamic changes in the transcription of other TAA and HCL genes, and their effects on the risk of developing these diseases can be multidirectional in different cell types and dependent on the stage of the pathological process.

Schizophrenia is a chronic, progressive, and multifactorial disorder that leads to significant disability and social maladaptation in patients. Although considerable progress has been made in research, the etiology and pathogenesis of schizophrenia remain incompletely understood. However, the involvement of genetic factors in the development of this disease has been established. Using the GWAS catalog, we identified variants within the TCF4 gene that showed a significant association with schizophrenia. The GWAS catalog lists 30 variants within the TCF4 gene associated with schizophrenia. Among these, 12 variants demonstrate a specific association with schizophrenia in the absence of reported comorbidities.The presence and allele frequencies of these variants were subsequently analyzed in two population databases: Database of Population Frequencies of Genetic Variants in the Russian Federation (DPF) and gnomAD. For the functional annotation of the genetic variants, we utilized specialized tracks within the UCSC Genome Browser. The CpG Islands track served to identify potential regulatory regions. The GeneHancer database was used to predict SNP localization within enhancer regions and their potential target genes. To characterize the epigenetic landscape and functional chromatin states, the ENCODE Regulation and ENCODE cCREs tracks were utilized. Comparative analysis revealed significant heterogeneity in the allele and genotype frequencies of TCF4 polymorphisms between the Russian population and other global cohorts. This observed inter-ethnic variability may partly explain the discrepant genetic association findings for schizophrenia reported across different ancestral groups. Therefore, further functional studies are essential to define the precise mechanisms by which TCF4 variants contribute to disease pathogenesis.

Contactin 6 (CNTN6) is a recently discovered member of the contactins family, which belongs to a group of cell adhesion molecules. This review summarizes the current knowledge about the possible functions of CNTN6 in the organism and its manifestations in animal models and human diseases. Histological, cellular, and molecular studies in rodents have shown the involvement of this protein in neurite guidance, neural network development, and oligodendrocytogenesis. The expression levels in the cerebellum, hippocampus, and visual cortex of rodents vary depending on the period of neurodevelopment. Animal models with a deletion of the Cntn6 gene have shown impaired spatial orientation and memory patterns. In humans, copy number variation (CNV) analysis and genome-wide association studies (GWAS) found allele-phenotype relationship of this gene with autism spectrum disorder (ASD), intellectual disability (ID), Tourette syndrome (TS), schizophrenia (SCZ), anorexia, and other mental and neurodevelopmental diseases.

In this article, we describe a case of a novel variant of the ATP7B gene identified in a boy of Short ethnicity with Wilson’s disease (WD). Wilson’s disease is a chronic autosomal recessive disorder caused by pathogenic variants in the ATP7B gene. The patient’s first symptoms appeared at age 10 and included persistently elevated aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase levels, decreased ceruloplasmin levels, diffuse liver parenchymal changes, and hepatosplenomegaly. Three months later, due to the ineffectiveness of glucocorticoid therapy, a presumptive diagnosis of Wilson’s disease was made. At age 11, the patient was admitted to the clinical department of the Research Institute of Medical Genetics. One year later, a novel variant p.(Cys69Ter) was identified in a homozygous state in exon 2 of the ATP7B gene.

Вахтовый труд является значимым фактором риска дезадаптации и раннего ремоделирования миокарда. Распространенность артериальной гипертензии (АГ) среди мужчин, работающих вахтовым методом в Арктике, достигает 47%. АГ в данных условиях характеризуется быстрым поражением органов-мишеней и развитием сердечной недостаточности. Ранее была показана ассоциация полиморфизмов в гене TNNT2 c эхокардиографическими (ЭхоКГ) параметрами у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией.
Цель: выполнить анализ ассоциации между частыми генетическими вариантами гена TNNT2 и показателями ЭхоКГ у пациентов с АГ, работающих вахтовым методом в условиях Арктики. В исследование вошли 190 мужчин (18-70 лет), образцы ДНК которых были генотипированы методом ПЦР в режиме реального времени. В результате варианты rs1104859, rs3729547 и rs10920184 показали статистически значимую ассоциацию с некоторыми ЭхоКГ параметрами (деформация левого предсердия, толщина задней стенки и объем левого желудочка, толщина межжелудочковой перегородки), что говорит о перспективе применения генотипирования в дальнейших проспективных исследованиях течения ремоделирования миокарда у работающих вахтовым методом c АГ в Арктике.

Болезнь Гентингтона как заболевание с поздним началом и болезнь экспансии имеет определенные особенности планирования и проведения преимплантационного генетического тестирования (ПГТ-М). Заболевание является относительно частым показанием для ПГТ-М в мире. В нашем исследовании представлено описание одного из первых (по опубликованным данным) успешных ПГТ-М болезни Гентингтона в России. Программа ЭКО (экстракорпорального оплодотворения) с ПГТ-М и последующим ПГТ-А (преимплантационным генетическим тестированием анеуплоидии) выполнена супружеской паре, в которой преклинический статус заболевания был у супруги. ЭКО проводили по стандартным протоколам. ПГТ-М выполняли методами ПЦР и фрагментного анализа шести информативных STR, отобранных на подготовительном этапе, и повторов гена HTT. ПГТ-А выполняли методом aCGH
(сравнительной геномной гибридизации на микрочипе). Всего было протестировано семь образцов трофэктодермы эмбрионов. В результате переноса одного эмбриона, отобранного по результатам ПГТ, наступила одноплодная беременность, успешно завершившаяся рождением здорового ребенка. Постнатальная диагностика подтвердила нормальный статус новорожденного в отношении болезни Гентингтона.

X-STR markers are highly informative for kinship testing in complex cases. According to the recommendations of the International Society for Forensic Geneticists (ISFG), for the correct use of X-chromosomal markers in practice, it is necessary to take into account the genetic structure of the population to which the studied individuals belong. This article presents the results of a genetic structure analysis of five Dagestan populations (Tsez, Tsakhur, Karata, Archin, and Dargin) using 15 X-STR markers (HPRTB, DXS6797, DXS6804, GATA165B12, DXS6810, DXS8377, DXS7133, DXS7424, DXS7423, DXS6789, GATA31E08, DXS10079, DXS10103, DXS7132, DXS9895). The analysis revealed differences in population differentiation levels, supported by Fst values and AMOVA results, particularly among isolated populations such as Archin and Tsez. A study of linkage disequilibrium structure confirmed population variability in the distribution of linked loci. The article provides reference data for X-chromosomal markers, including allele and haplotype frequencies, which significantly enhance the toolkit for genetic expertise. These data improve the accuracy and reliability of kinship probability calculations in five indigenous Dagestan populations.

X-STR-маркеры являются высокоинформативными для определения родства в сложных случаях. Согласно рекомендациям международного сообщества судебных генетиков (ISFG) для корректного использования X-хромосомных маркеров в практике нужно учитывать генетическую структуру популяции, к которой принадлежат исследуемые индивиды. Данная статья освещает результаты анализа генетической структуры пяти популяций Дагестана (цезы, цахуры, каратинцы, арчинцы, даргинцы) по 15-ти X-STR-маркерам (HPRTB, DXS6797, DXS6804, GATA165B12, DXS6810, DXS8377, DXS7133, DXS7424, DXS7423, DXS6789, GATA31E08, DXS10079, DXS10103, DXS7132, DXS9895). Анализ популяций выявил различия в уровне популяционной дифференциации, что подтверждается значениями Fst и результатами AMOVA, особенно среди изолированных популяций, таких как арчинцы и цезы. Исследование структуры неравновесия по сцеплению подтвердило популяционную вариабельность в распределении сцепленных локусов. Статья предоставляет референсные данные по маркерам X-хромосомы, которые существенно дополняют инструментарий генетической экспертизы, включая частоты аллелей и гаплотипов. Эти данные способствуют повышению точности и достоверности расчетов вероятности родства в пяти популяциях коренных народов Дагестана.

Currently, identifying biomarkers that can reliably predict the risk of developing severe COVID-19, potentially leading to fatal outcomes, remains a critical challenge. Studying the pathogenetic mechanisms underlying the progression from moderate to severe disease through blood transcriptome analysis enables the identification of differentially expressed genes (DEGs), which may serve as potential prognostic biomarkers of disease severity and as novel therapeutic targets for managing COVID-19 complications. In this review, we have summarized and analyzed studies that compared gene expression profiles between moderate and severe COVID-19 cases using bulk RNA sequencing of blood cell samples. Based on the results of five studies, five commonly and significantly differentially expressed genes were identified (CD177, PPARG, PCOLCE2, SLC51A and ADAMTS2), and their potential roles in the progression to severe COVID-19 are discussed. Functional enrichment analysis was performed, and shared pathways associated with severe COVID-19 were identified, including neutrophil degranulation, interleukin signaling, collagen biosynthesis, and suppression of adaptive and NK cell-mediated immune responses. Additionally, single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) studies were reviewed, comparing moderate and severe cases, supporting some of the bulk RNA-seq findings. Due to the limited overlap of data in the reviewed articles, one section of this review focuses on the study designs, including analytical tools, sample collection protocols, and criteria used to define comparison groups. Transcriptomic analysis of the COVID-19 severe form reveals both cellular and molecular mechanisms of the immune response, the dysregulation of which can lead to the development of severe manifestations. RNA-markers seem to be promising predictors of the severity of COVID-19. At the same time, other omics technologies can fill in the gaps in understanding the characteristics of severe COVID-19 and identify mechanisms of disease progression to develop approaches for COVID-19 prevention and treatment.

В настоящее время выявление биомаркеров, позволяющих эффективно определить пациентов с риском развития тяжелой формы COVID-19, которая может привести к летальному исходу, считается важной задачей. Изучение патогенетических механизмов перехода умеренной формы в тяжелую с помощью анализа транскриптома крови обеспечивает идентификацию дифференциально экспрессирующихся генов (ДЭГ), которые могут стать потенциальными прогностическими биомаркерами тяжести инфекции, а также новыми терапевтическими мишенями в борьбе с осложнениями COVID-19. В данном обзорном исследовании проведены поиск и анализ работ по изучению различий в экспрессии генов при применении подхода секвенирования РНК пула клеток крови (bulk RNA-seq) при сравнении умеренной и тяжелой степени коронавирусной инфекции. По результатам пяти работ были определены пять общих, наиболее значимых дифференциально экспрессирующихся генов (CD177, PPARG, PCOLCE2, SLC51A и ADAMTS2) и рассмотрена их предполагаемая роль в развитии тяжелой формы COVID-19. Проведен анализ функционального обогащения, который определил общие пути, в которые вовлечены гены, дифференциально экспрессирующиеся при тяжелой форме COVID-19, такие как активация процессов дегрануляции нейтрофилов, путей интерлейкинов, биосинтеза коллагена и подавление путей адаптивного и опосредованного NK-клетками иммунного ответа. Проанализированы также результаты секвенирования РНК единичных клеток (single-cell RNA-seq) в изучении умеренной и тяжелой форм, подтверждающие некоторые результаты bulk RNA-seq. В связи с низкой общностью данных в рассматриваемых работах один из разделов обзора посвящен анализу дизайнов выбранных исследований, включая инструменты анализа, сбор материала и критерии формирования сравниваемых групп. Транскриптомика тяжелой формы COVID-19 раскрывает как клеточные, так и молекулярные механизмы иммунного ответа, дисрегуляция которого может привести к развитию тяжелых проявлений. При этом другие омиксные технологии смогут дополнить пробелы в изучении особенностей тяжелой формы и раскрыть механизмы прогрессирования заболевания для разработки подходов профилактики и терапии COVID-19.

В качестве биохимического маркера нестабильности атеросклеротических бляшек (АСБ) сонных артерий отмечают изменение экспрессии микроРНК, на которое может влиять изменение уровня метилирования промотора генов микроРНК (MIR). Целью работы было выявление в атеросклеротических бляшках сонных артерий человека микроРНК с наиболее сильной связью уровня метилирования CpG-сайтов в промоторном регионе генов MIR и экспрессией зрелых микроРНК. ДНК и микроРНК для анализа выделены из АСБ пациентов с клинически выраженным атеросклерозом сонных артерий (n=14). Анализ метилирования ДНК проведен на метилочипе, экспрессии микроРНК - методом microRNA-seq. Выявлена обратная корреляция экспрессии miR-23b-3p и miR-27b-3p с метилированием cg09951047, cg20355301 и cg13972491. Полученные результаты говорят о важной роли метилирования промотора гена MIR23B в регуляции экспрессии кластера miR-23b/ -27b/ -24-1 при атеросклеротическом поражении сонных артерий.

Introduction: Here, we present the results of a nationwide newborn screening (NBS) program in Russia, covering over 2.3 million newborns and employing TREC and KREC quantification to improve the identification of severe forms of T and/or B cell immunodeficiencies and enable early treatment initiation. Methods: A two-tier PCR testing strategy was used to define the screen-positive cohort, followed by confirmatory flow cytometry and genetic diagnostics, including fluorescent in situ hybridization (FISH) and whole-exome sequencing (WES). Results: A total of 191 patients were diagnosed with defined forms of primary immunodeficiencies (PID), encompassing several groups of inborn errors of immunity (IEI): severe combined immunodeficiency (SCID), agammaglobulinemia, combined immunodeficiency less severe than SCID, and syndromic forms of PID. The overall birth prevalence of severe forms of T and/or B cell immunodeficiencies was 1 in 12,298 live births (95%CI: 1:10,672–1:14,247), corresponding to 8.13 cases per 100,000 newborns (95%CI: 7.02–9.37). Although the positive predictive value of KREC-based screening was relatively low, its use enabled the detection of a substantial proportion of patients with syndromic forms of PID, including Nijmegen breakage syndrome and ataxia–telangiectasia, along with various forms of agammaglobulinemia. Interestingly, 16% of diagnosed newborns had a positive family history, often with previously undiagnosed affected siblings or parents. Additionally, a considerable number of newborns detected by NBS presented with syndromic disorders not currently classified as IEI, suggesting potential avenues for future expansion of the IEI list. Discussion: Importantly, early diagnosis through NBS allowed for the timely initiation of disease-specific treatments, including hematopoietic stem cell transplantation (HSCT), immunoglobulin replacement therapy, and targeted immunosuppressive or supportive care strategies. Early intervention may reduce the risk of severe infections, improve neurodevelopmental outcomes, and prevent irreversible organ damage or malignancies in predisposed syndromes. Overall, our study demonstrates the effectiveness of large-scale implementation of TREC/KREC-based NBS in identifying a broad spectrum of immunodeficiencies and highlights future directions for improving NBS algorithms, follow-up protocols, and individualized medical management for affected infants.

Purpose: The purpose of this study was to identify genes in the placenta of monosomy X embryos whose methylation abnormalities may be associated with embryonic death. Methods: Methylation levels were assessed via reduced representation bisulfite sequencing of the chorionic villi of embryos from 8 spontaneous abortions during the first trimester of pregnancy with the 45,X karyotype and 7 embryos from medical abortions with the 46,XX and 46,XY karyotypes. The methylation levels of several identified differentially methylated genes were analyzed in 22 embryos from spontaneous abortions with monosomy X compared with 11 embryos from medical abortions using targeted bisulfite massive parallel sequencing. Results: Compared with embryos with 46,XX and 46,XY karyotypes, respectively, differentially methylated CpG sites in embryos with monosomy X were located in 831 and 254 differentially methylated genes (DMGs). However, only 74 DMGs were unique for 45,X embryos after subtraction of the DMG of spontaneously aborted embryos with a normal karyotype (n = 4). Compared with embryos of both sexes, 48 genes in embryos with monosomy X were differentially methylated, 21 of which are important in normal placental and embryonic development and whose dysregulation is linked to preeclampsia and embryonic death. Targeted analysis confirmed that the ALCAM gene is hypermethylated and that the BDH1 gene is hypomethylated in embryos with monosomy X. Conclusion: Aberrant methylation of genes involved in placentation, proliferation, and cell differentiation has been detected in spontaneously aborted embryos with monosomy X. These disorders may be associated with the high lethality of embryos with monosomy X.

Синдром Марфана - наследственное заболевание соединительной ткани, характеризующееся ярко выраженным плейотропизмом и клинической вариабельностью. Основные проявления заболевания затрагивают три системы: скелетную, зрительную и сердечно-сосудистую. Причиной заболевания являются патогенетически значимые варианты гена, отвечающего за синтез белка фибриллин-1, который играет ключевую роль в формировании и поддержании структуры соединительной ткани (fibrillin-1 gene, FBN1). B данной статье мы описываем семейный случай (пробанд и его отец) с клиническими проявлениями синдрома Марфана. В результате секвенирования полного генома пробанда и отца был выявлен ранее не описанный вариант нуклеотидной последовательности с. 5782Т>А, р.(Cys1928Ser) в гене FBN1 в гетерозиготном состоянии. Таким образом, был установлен молекулярно-генетический диагноз синдром Марфана, путем обнаружения нового патогенного варианта в гене FBN1. Выводы. Постановка диагноза на клиническом и молекулярно-генетическом уровне у обоих пациентов определяет дальнейшую терапевтическую тактику и открывает возможности для своевременной первичной и вторичной профилактики заболевания в семье.