К настоящему времени известно, что на долю генетических факторов, вносящих вклад в этиологию нарушения интеллектуального развития, приходится от 25 до 50 % случаев. Среди генетических причин наиболее существенную роль играют хромосомные аномалии, в том числе микроделеции и микродупликации. Нами обследована семья, в которой у двух мальчиков в возрасте 8 и 7 лет диагностирована легкая интеллектуальная недостаточность. С помощью матричной сравнительной геномной гибридизации у обоих братьев была обнаружена дупликация Xq28. Мать мальчиков является носительницей такой же дупликации с 88 % смещением инактивации Х-хромосомы. Размер перестройки составил 439.6 т. п. н. В данном регионе локализовано восемь генов (F8, MTCP1, BRCC3, VBP1, RAB39B, CLIC2, FUNDC2, CMC4). Рассматриваемый хромосомный регион перекрывается с областью синдрома дупликации Xq28 (OMIM 300815), характеризующегося интеллектуальной недостаточностью, поведенческими и психиатрическими нарушениями, рецидивирующими инфекциями, атопическими заболеваниями и характерными чертами лица у мужчин. Ранее описаны нарушения интеллектуального развития, обусловленные рецессивными однонуклеотидными вариантами в генах RAB39B (OMIM 300271, OMIM 311510) и CLIC2 (OMIM 300886). Полноэкзомное секвенирование не выявило дополнительных патогенных и потенциально патогенных вариантов, ассоциированных с нарушениями интеллектуального развития. Оценка клинической значимости обнаруженной дупликации с помощью интернет-ресурса AutoCNV и собственных данных позволила классифицировать этот вариант как патогенный, что предполагает, что он может быть причиной интеллектуальной недостаточности у пациентов.

Объединение цитогенетических и геномных технологий открыло перспективы в диагностике сложных случаев хромосомного дисбаланса. Обсуждению этих современных трендов была посвящена Зимняя школа по цитогеномике, прошедшая 25–29 ноября 2024 г. в Томске.

Наступивший цитогеномный период в развитии клинической цитогенетики предопределил новые возможности в диагностике, профилактике, а также в описании новых хромосомных синдромов. В сообщении обсуждаются современные достижения клинической цитогеномики, её нерешенные проблемы и перспективы развития.

Изучен генофонд казахов Горного Алтая, проживающих в Кош-Агачском районе. Алтайские казахи выделяются частотой гаплогрупп С2а1а, O2a2b1a2a1a1b1b2a1 и J2a2a1a1a. Они полностью соответствую данным этих гаплогрупп у найманов. Полученные результаты анализа их генофонда подтверждают процесс их формирования на базе переселенцев с территории Восточного Казахстана и Западной Монголии.

Оценка клинических и лабораторных показателей играет важную роль в прогнозировании тяжести течения COVID-19. При этом определение генетических маркеров позволит проводить наиболее раннюю стратификацию пациентов по группам риска тяжелой инфекции. В работе было проведено генотипирование 118 пациентов с умеренной и тяжелой формами новой коронавирусной инфекции по rs73064425 гена LZTFL1, связанного с тяжестью COVID-19. По полученным данным был выполнен репликативный анализ ассоциации полиморфного варианта rs73064425 с риском развития тяжелой формы COVID-19 в популяции русских, а также анализ корреляции данного маркера с клинико-лабораторными показателями. Были выявлены статистически значимые различия между группами пациентов с разной степенью тяжести по аллелю T. Генотип CT был статистически значимо связан с тромбоцитопенией, снижением уровня лейкоцитов и снижением сатурации крови.

С целью выявить личностные факторы, связанные с полиморфным маркером подверженности к болезни Альцгеймера, проанализирована взаимосвязь количественных признаков характера, определяемых по психодиагностической методике Кеттелла (16-факторный личностный опросник, 16PF), с полиморфным вариантом rs1466662 в гене DCHS2. Образцы ДНК от 172 студентов были прогенотипированы методом масс-спектрометрии MALDI-TOF. Полученные данные обработаны c использованием непараметрического теста Краскела-Уоллиса. Установлены неслучайные ассоциации с фактором А (замкнутость – общительность) в общей выборке студентов медицинского вуза при кодоминантном типе наследования (р=0,018). У юношей выявлена связь этого варианта с фактором F (сдержанность – экспрессивность) при аутосомно рецессивном типе наследования (р=0,016), а у девушек – с фактором F4 (конформность – независимость) для сверхдоминантного типа наследования (р=0,031). Полученные результаты, вероятно, свидетельствуют о частично пересекающейся генетической компоненте подверженности к болезни Альцгеймера и вариабельности личностных признаков.

Проведен корреляционный анализ полиморфных вариантов (SNP) гена EPAS1 у 359 индивидов 52 популяций коренных этносов России и сопредельных стран с климато-географическими характеристиками. Выявлены наиболее значимые SNP (rs17039192, rs4953342, rs6743087, rs1374749, rs4953361) и оценена частота их встречаемости в изученных популяциях. Показана специфичность распространения SNP для коренного населения Сибири и жителей Кавказа.

Ретротранспозон LINE-1 широко представлен в геноме человека и может выполнять функцию альтернативного промотора в генах. Активность LINE-1 регулируется метилированием ДНК. Ранее мы показали, что LINE-1 гипометилирован в нормальной плаценте и гиперметилирован в ворсинах хориона у спонтанных абортусов. Аномалии метилирования мобильного элемента могут влиять на экспрессию химерных транскриптов LINE-1. В этом исследовании мы впервые идентифицировали гены, экспрессирующиеся с альтернативного промотора LINE-1 в плаценте человека первого триместра беременности. Химерные транскрипты этих генов участвуют в процессах плацентарного развития, а дефицит их экспрессии потенциально может приводить к нарушениям в функционировании плаценты и эмбриолетальности.

Центральное или гонадотропинзависимое преждевременное половое созревание (ППС, МКБ-10: Е22.8) возникает в результате преждевременной реактивации гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси и проявляется в появлении вторичных половых признаков у детей в возрасте до 8 лет у девочек и до 9 лет у мальчиков. Целью данного исследования явилось определение вклада генетических и эпигенетических причин, лежащих в основе формирования клинической картины ППС. Показано, что центральное ППС может быть обусловлено клинически значимыми генетическими вариантами в импринтированных генах DLK1 и MKRN3 с совокупной частотой 11,5% и эпигенетическими причинами (эпимутациями в центрах импринтинга DLK1 и MKRN3) с совокупной частотой 15,4%.

Background Effective molecular diagnosis of congenital diseases hinges on comprehensive genomic analysis, traditionally reliant on various methodologies specific to each variant type—whole exome or genome sequencing for single nucleotide variants (SNVs), array CGH for copy-number variants (CNVs), and microscopy for structural variants (SVs). Methods We introduce a novel, integrative approach combining exome sequencing with chromosome conformation capture, termed Exo-C. This method enables the concurrent identification of SNVs in clinically relevant genes and SVs across the genome and allows analysis of heterozygous and mosaic carriers. Enhanced with targeted long read sequencing, Exo-C evolves into a cost-efficient solution capable of resolving complex SVs at base-pair accuracy. Results Applied to 66 human samples Exo-C achieved 100% recall and 73% precision in detecting chromosomal translocations and SNVs. We further benchmarked its performance for inversions and CNVs and demonstrated its utility in detecting mosaic SVs and resolving diagnostically challenging cases.
Conclusions Through several case studies, we demonstrate how Exo-C’s multifaceted application can effectively uncover diverse causative variants and elucidate disease mechanisms in patients with rare disorders.

Background and objectives: In the post-genomic era, long non-coding RNAs (lncRNAs) have emerged as critical regulators in various cancers and hold potential as minimally invasive diagnostic biomarkers. This study aimed to perform microarray analysis of the peripheral blood mononuclear cell (PBMC) transcriptome to evaluate differential lncRNA expression in women with luminal A breast cancer. Methods: A one-color microarray analysis was conducted using SurePrint G3 Human Unrestricted 8×60K arrays and a SureScan Microarray Scanner (Agilent Technologies, USA). The study cohort comprised 16 participants: eight patients diagnosed with luminal A breast cancer and eight healthy controls. Bioinformatic analysis was performed using the “limma” and “tidyverse” packages in the R statistical environment. Functional enrichment analysis was conducted to identify significantly differentially expressed gene clusters. The false discovery rate-adjusted p-value (padj) was applied to ensure methodological rigor. Associations between lncRNAs and disease progression were explored using the LncRNADisease 2.0 database. Results: Differential expression was observed for long intergenic non-coding (LINC), LOC, and antisense RNA genes. Notably, LINC RNA 974 (LINC00974) exhibited significant differential expression (log fold change > |1.5|, padj < 0.05) after multiple comparison correction. Analysis using the LncRNADisease 2.0 database revealed associations between LINC and antisense RNAs and other oncological disorders. Conclusions: This study is the first to demonstrate differential lncRNA expression in PBMCs of patients with luminal A breast cancer. Despite the limited sample size, the study demonstrates statistically significant differences between groups, highlighting the potential of PBMC-derived lncRNAs as minimally invasive biomarkers. These findings enhance our understanding of the utility of PBMC-derived lncRNAs as biomarkers for breast cancer.

Background. Studies of comorbid (syntropic) and inversely comorbid (rarely occurring together, i.e., dystropic) diseases have focused on the search for molecular causes of this phenomenon. Materials. We investigated DNA methylation levels in regulatory regions of 23 apoptosis-associated genes as candidate loci associated with the “cancer–neurodegeneration” dystropy in patients with Huntington’s disease (HD) and patients with non–small cell lung cancer (LC). Results. Statistically significant differences in methylation levels between the HD and LC groups were found for 41 CpG sites in 16 genes. The
results show that five genes (SETDB1, TWIST1, HDAC1, SP1, and GRIA2) are probably involved in the phenomenon of inverse comorbidity of these diseases. For these genes, the methylation levels of the studied CpG sites were altered in opposite directions in the two groups of patients, compared to the control group. Conclusions. For the SP1 gene, the above hypothesis is supported by our analysis of open-access data on gene expression in patients with the aforementioned diagnoses and fits a probable mechanism of the “HD–LC” dystropy.

Since 2023, the Russian Federation (RF) has implemented an expanded newborn screening (NBS) program for 36 hereditary disorders, which now includes 5q spinal muscular atrophy (5q SMA). As a result of newborn screening for 5q SMA conducted in the RF during 2023–2024, 288 newborns with a homozygous deletion of exon 7 in the SMN1 gene were identified by molecular genetic methods. The overall observed incidence of 5q SMA was 1 in 8439 newborns, which does not significantly differ from the expected incidence of 1 in 7953 newborns, established by previous pilot screening projects (p > 0.05). A comparison
of the genotypes of patients identified through selective and newborn screening showed statistically significant differences in the proportions of patients carrying two, three, and four or more copies of the SMN2 gene. These findings demonstrate that the NBS program is effective in detecting both individuals with more severe phenotypes, as expected, and those with milder forms of the disease.

COVID-19 – тяжелая острая респираторная инфекция, вызванная вирусом SARS-CoV-2. Исследования в области генетики организма-хозяина способствуют открытию новых геномных маркеров прогрессирования коронавирусной инфекции. В представленной статье разработан метод мультиплексного генотипирования однонуклеотидных полиморфных вариантов генов, ассоциированных с тяжестью течения COVID-19, основанный на многолокусной ПЦР и MALDI-TOF-масс-спектрометрии молекул ДНК. Охарактеризованы частоты 45 однонуклеотидного полиморфизма генов кандидатов COVID-19 в популяционной выборке русских г. Томска. Полученные результаты сопоставлены с данными для мировых популяций из проекта “1000 геномов”.

Коронавирусная инфекция COVID-19 – быстро распространившееся по всему миру и переросшее в глобальную пандемию в 2020 г. инфекционное вирусное заболевание. Клинические проявления COVID-19 разнообразны и варьируют от полного отсутствия симптомов до развития дыхательной недостаточности и летального исхода. На сегодняшний день этиологические основы особенностей течения COVID-19 до конца не изучены, предполагается участие множества факторов, в том числе генетических. В настоящей работе проведен репликативный анализ ассоциации с тяжестью течения COVID-19 варианта последовательности rs73064425 гена LZTFL1, связанного по результатам GWAS с развитием тяжелой формы COVID-19. Полученные данные свидетельствуют о наличии ассоциации между однонуклеотидным изменением rs73064425 гена LZTFL1 и тяжелой формой COVID-19 в популяции русских г. Томска. Обсуждаются возможные механизмы вовлечения изученного SNV в патогенетику заболевания. Обнаружена вариабельность частот рискового аллеля Т rs73064425 в популяциях мира.