О чем молодые ученые пишут в журналы

Николай Пименов

GII.17 Kawasaki пришел из Китая. Норовирусная инфекция меняет гаплотип

Полные капсидные последовательности нового норовируса изучили в международном проекте с участием российских ученых. Результаты исследования GII.17 Kawasaki опубликованы в журнале Emerging Infectious Diseases.

Норовирусная инфекция является ведущей причиной острого гастроэнтерита во всем мире. Генетическое разнообразие норовирусов довольно широкое, но в течение последних 20 лет главным патогеном был норовирус GII.4. А зимой 2014-15 годов появился новый вариант генотипа 17 норовируса, известный как Kawasaki 308-like 2014 (GII.17 Kawasaki), который «захватил» несколько крупных городов Китая и Японии, а также вызывал спорадические случаи заболеваний в Италии, Румынии и США. У этого варианта есть две аминокислотные вставки в основном капсидном белке VP1, что может изменить антигенные свойства и способствовать его глобальному распространению.

Для изучения филодинамической картины норовируса GII.17 Kawasaki авторы проанализировали 308 полноразмерных нуклеотидных последовательностей VP1, собранных в 13 странах мира с конца 2014 года по начало 2016 года. Показано, что новый GII.17 Kawasaki возник из одного гаплотипа на территории Китая в конце 2014 года с последующим глобальным распространением и генетической диверсификацией в несколько сублиний.

R5-тропные варианты ВИЧ-1 — у большинства ВИЧ-инфицированных в России

В другой работе анализировали распространенность вариантов ВИЧ-1, обладающих и не обладающих тропностью к рецептору CCR5.

Известно, что наряду с рецептором CD4 для входа ВИЧ в клетку-мишень нужны так называемые корецепторы, наиболее важными из которых являются CCR5 и CXCR4. В зависимости от рецепторного тропизма выделяют варианты ВИЧ R5, которые используют для этого корецепторы CCR5, и варианты вируса, имеющие преимущественную тропность к рецепторам CXCR4 (X4-вирусы). Также существуют вирусы с «двойным тропизмом» и смешанные популяции R5- и X4-вирусов.

Тропизм вируса у 823 пациентов изучали в многоцентровом одношаговом поперечном эпидемиологическом исследовании ВИЧ-1-инфицированных лиц из 12 разных регионов России. Результаты показали, что в Российской Федерации большинство ВИЧ-инфицированных (70%) имеют R5-тропные варианты ВИЧ-1. Кроме того исследователи обнаружили значительные отличия в частоте выявления тропных и нетропных к CCR5 вариантов вируса у пациентов, ранее получавших противовирусную терапию, и «наивных» пациентов. Наблюдалась положительная корреляция между долей тропных к CCR5 вариантов и количеством CD4 клеток.

На основании полученных результатов авторы предлагают назначать препарат из группы антагонистов рецепторов CCR5 (маравирок) российским ВИЧ-инфицированным пациентам без предыдущего опыта лечения, а также пациентам после определения тропизма вируса.

Североазиатский клещевой риккетсиоз оказался самым значимым заболеванием среди передаваемых клещами инфекций в Алтайском крае

Бремя инфекционных заболеваний, передаваемых клещами на территории Алтайского края, исследовали в работе, результаты которой опубликованы в журнале Ticks and Tick-borne Diseases.

Ученые проанализировали данные по заболеваемости в регионе с 1997 по 2015 год, исследовали 201 образец сыворотки крови пациентов с подозрением на клещевую инфекцию и 32 образца биопсионного материала кожи, полученные от лиц с типичными первичными поражениями. Проводилось изучение 226 представителей различных видов клещей из нескольких районов Алтайского края и 234 клещей, извлеченных из людей. Анализ показал, что заболеваемость инфекциями, передаваемыми клещами, в Алтайском крае в четыре раза выше, чем по России в целом. Наиболее эпидемиологически значимой клещевой болезнью в регионе является североазиатский клещевой риккетсиоз, вызываемый Rickettsia sibirica, в то время как ведущим заболеванием в России является иксодовый клещевой боррелиоз (болезнь Лайма). Распространенность смешанной инфекции составляла 12,4% среди изученных случаев. Кроме того, в клещах Алтайского региона была определена распространенность слабо изученных патогенов — вируса Кемерово и Rickettsia tarasevichiae.

Диагностика предрасположенности к инсульту по генетическим маркерам: противоречивые результаты

В журнале Human Physiology представлен обзор текущего состояния проблемы использования генетических маркеров для диагностики предрасположенности к инсульту.

Авторы анализировали большую группу генетических локусов и их полиморфизм, связанный с различными патологическими механизмами развития ишемического инсульта, и сделали вывод, что большинство результатов противоречивы и часто не могут быть воспроизведены в повторных исследованиях и/или при использовании других образцов. Причинами этого являются многофакторный характер заболевания, а также различия и гетерогенность изученных групп населения. Тем не менее одновременный анализ комбинации генетических факторов, связанных с риском ишемического инсульта, позволит идентифицировать людей, которые наиболее восприимчивы к этой болезни, и своевременно принимать профилактические меры.

Phusion для высокоточной сборки

Высокоточный фермент для ПЦР с ДНК-связывающим доменом облегчает синтез гена de novo, показали авторы работы, опубликованной в 3 Biotech.

Метод ПЦР на основе сборки генов из перекрывающихся олигонуклеотидов широко используется в синтетической биологии, однако описанные в литературе протоколы требуют дополнительного контроля. В своей работе исследователи протестировали эффективность ПЦР трех различных ДНК-полимераз (Taq, Pfu и Phusion) в одностадийной ПЦР-реакции. Для проверки эффективности выбрали ген Fel d 4, который представляет собой последовательность ДНК длиной 581 пар оснований, кодирующую белок аллергена липокалина (один из основных аллергенов кошек). В результате установлено, что использование высокоточной полимеразы Phusion облегчает синтез генов de novo и уменьшает время сборки ДНК. Исследователи утверждают, что применение Phusion и других высокоточных полимераз будет полезно при создании последовательностей ДНК для биомедицинских или биотехнологических целей.

Воспроизводимость измерений для наборов «Амплисенс»

В журнале «Клиническая лабораторная диагностика» вышла публикация о воспроизводимости измерений количеств РНК ВИЧ-1 и вируса гепатита С, а также ДНК вируса гепатита В с помощью наборов реагентов «Амплисенс». Воспроизводимость — важный параметр как для разработчиков тест-систем, так и для клиницистов, поскольку по результатам измерений принимается решение о начале, смене или окончании терапии. Нужно знать, лежит ли измерение вирусной нагрузки в пределах погрешности, или выходит за них.

Исследователи проанализировали более 100 серий каждого набора реагентов, а количество протестированных образцов для каждого набора составило более 590. Воспроизводимость оказалась сопоставимой с воспроизводимостью для наборов ведущих зарубежных производителей. Авторы делают вывод, что достигнутые показатели не требуют оптимизации, поскольку соответствуют требованиям клинической практики по измерению вирусной нагрузки.

Мультифакторный инсульт: исследовали 48 полиморфных локусов

Методом ПЦР в режиме реального времени определяли частоту аллелей 48 полиморфных локусов (SNP), ассоциированных с повышенным риском развития ишемического инсульта. Исследователи изучили 360 образцов геномной ДНК, выделенной из клеток периферической крови жителей Московского региона. Полученные данные сопоставили с частотой аллелей SNP у европеоидов по двум источникам: международному проекту HapMap и проекту 1000 геномов (1000 Genomes Project). Существенных отличий не выявлено, но статистические особенности для нескольких локусов в образцах Московского региона есть. Ученые предполагают в дальнейшем найти оптимальные комбинации SNP для расчета индивидуального генетического риска в этой популяции. Также эта работа важна для общей методологии расчета рисков мультифакторных заболеваний.

Диагноз ХМО подтвердился

Хронические миелопролиферативные опухоли (ХМО) чаще всего ассоциируются с мутацией V617F в гене JAK2 — соматической мутацией клеток крови. Но и у людей, не имеющих развернутой картины гематологических заболеваний, эта мутация выявляется. Даже в низких концентрациях она может служить маркером риска церебрального инсульта и тромбоза артериальных и венозных сосудов.

Клиническая значимость раннего ее выявления огромна, и работа, которую мы цитируем, направлена как раз на повышение чувствительности тест-систем к этой мутации. Разработаны методы на основе COLD-ПЦР и аллель-специфичной ПЦР. При исследовании клинических образцов от 106 пациентов с подозрением на ХМО методом COLD-ПЦР было обнаружено 13 (14%), а методом аллель-специфичной ПЦР — 15 (16%) положительных образцов. Во всех 15 случаях диагноз ХМО подтвердился. Анализ продуктов амплификации проводился методом пиросеквенирования.

Антигенные и генетические характеристики Neisseria meningitidis определили массовым параллельным секвенированием

Впервые в отечественной эпидемиологической практике ученые из ЦНИИ эпидемиологии применили массовое параллельное секвенирование для характеристики изолятов N. meningitidis, вызвавших генерализованные формы менингококковой инфекции (ГФМИ). Всего было изучено четыре пробы ДНК N. meningitidis, вызвавших ГФМИ на территории Москвы. Такой подход позволил определить дополнительные антигенные и генетические характеристики возбудителей и выявить присутствие как минимум двух клонов внутри клонального комплекса ST-11/ET-37. Использование массового параллельного секвенирования в мониторинге за возбудителями ГФМИ увеличит объем получаемых данных и дискриминирующую способность генотипирования. Результаты опубликованы в журнале «Эпидемиология и вакцинопрофилактика».

В России низкий уровень устойчивых к ампициллину штаммов Haemophilus influenzae

До сих пор степень чувствительности популяции российских инвазивных штаммов H. influenzae к ампициллину и другим антибактериальным препаратам (АБП) оставалась неизвестной. Восполняет этот пробел работа, результаты которой опубликованы в журнале «Эпидемиология и вакцинопрофилактика».

В ходе исследования ученые выяснили фенотипические свойства и динамику чувствительности за 13 лет к АБП 89-и российских штаммов бактерии. Подавляющее большинство принадлежало к серотипу b (95,5%). К биотипу II отнесены 62– 69,7%, к биотипу VII — 15–16,9%, к биотипу I — 12–13,5%. Доля устойчивых к ампициллину штаммов, продуцирующих фермент бета-лактамазу, составила 10,1%. Это меньше среднемировых показателей. Все исследованные штаммы H. influenzae были чувствительны к амоксиклаву, офлоксацину, рифампицину, цефуроксиму, цефаклору, цефотаксиму.

Разнообразие вирусной популяции ВИЧ-1 в России увеличивается

Анализ образцов ВИЧ-1 из всех российских регионов провели исследователи в ходе самого масштабного в нашей стране изучения нуклеотидных последовательностей гена pol. Проанализировали образцы, полученные от 1697 ВИЧ-инфицированных лиц (время постановки диагнозов — 1987–2015 годы). Главный вывод, который делают ученые: гетерогенность вирусной популяции в России увеличивается, что выражается в увеличении доли не-А подтипов и рекомбинантных форм, а также в нарастании генетического разнообразия внутри варианта вируса IDU-A. Вероятно, считают авторы, это связано с ростом эпидемии в стране.

Выявлено изменение вируса подтипа G, вызвавшего вспышку на юге страны в 1988–1989 годах. Кроме того, обнаружены 4 новые рекомбинантные формы ВИЧ, сформированные вирусами подтипа A1 (IDU-A) и B, а также две AG-рекомбинантные формы. Подтвердилось ранее описанное в литературе увеличение степени распространения рекомбинанта CRF63_02A1 в Сибири.

Эффективность определения длительности ВИЧ-инфекции путем анализа генетической вариабельности вируса

Длительность инфицирования ВИЧ в популяции — важный показатель для оценки динамики эпидемии. Особенно важно выявлять недавние случаи заражения, что часто бывает затруднительно из-за неспецифических симптомов в острой стадии и последующим длительным латентным периодом. Подсчет вариабельных позиций генома — современный метод определения длительности ВИЧ-инфекции. Вариабельность вируса в недавно инфицированных организмах, как правило, минимальна. Со временем она нарастает из-за ошибок при репликации вирусных геномов. Однако до сих пор было неясно, насколько точно можно оценивать время заражения по вариабельности в нашей стране. Дело в том, что у нас около половины случаев инфицирования связано с употреблением психоактивных веществ, и при этом способе человек изначально инфицируется большим числом вирусных вариантов, нежели при заражении половым путем.

Авторы нового исследования провели оценку чувствительности и специфичности метода на 119-и образцах плазмы крови от российских ВИЧ-инфицированных пациентов. Рассчитанные значения чувствительности и специфичности молекулярного метода (79,01% и 63,16% соответственно) оказались сравнимы с ранее опубликованными данными для других стран. Также для каждого пациента рассчитали длительность инфекции, которую затем сопоставили с эпидемиологическими данными: для 42% образцов ошибка в определении длительности инфекции составила менее 1 года, а для 92% образцов — менее 3 лет. Авторы делают вывод, что разработанная методика может использоваться для оценки качества скрининговых программ в различных регионах и группах риска, а также для подтверждения наличия недавней (менее 1 года) инфекции.

Вирус герпеса 6-го типа у детей с острой респираторной инфекцией

Диагностику герпесвирусных инфекций у детей с острой респираторной инфекцией провели авторы статьи, опубликованной в журнале «Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы». Обследовали 567 госпитализированных детей и 100 клинически здоровых детей. В результате обследования у 80% первых и у 56% вторых были выявлены различные лабораторные маркеры вируса герпеса 6-го типа. Диагностика проводилась методами иммуноферментного анализа, ПЦР в режиме реального времени, быстрого культурального метода и непрямой реакции иммунофлуоресценции. Сравнительный анализ разных методов показал значимость количественного ПЦР для установления степени активности инфекции и формы заболевания.

Применение витамина D в терапии кишечных инфекций

Еще одна статья в журнале «Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы» посвящена оценке применения витамина D в терапии острых кишечных инфекций. Авторы изучили общеклинические показатели, пищеварительную функцию желудочно-кишечного тракта, выраженность воспаления в стенке кишечника и динамику витамина D в сыворотке крови у 215 детей в возрасте до 6 лет. У детей с дефицитом витамина D после его назначения отмечены более короткие сроки купирования основных клинических проявлений болезни и достижение оптимального уровня витамина к 30-м суткам терапии. Таким образом, было показано, что применение витамина D в терапевтических дозах эффективно для лечения ОКИ различной этиологии и для нормализации статуса витамина D.