Межгенные взаимодействия при заболеваниях с нарушениями когнитивных функций человека

Проведен анализ межгенных взаимодействий в отношении риска развития шизофрении (в популяции русских и казахов) и болезни Альцгеймера (в популяции русских) методом снижения многомерной размерности (Multifactor Dimensionality Reduction, MDR). Были установлены 16 сочетаний генотипов, ассоциированых с высоким или низким риском развития шизофрении или болезни Альцгеймера: 7 сочетаний генотипов генов VRK2, ZNF804A, ZFP67P для шизофрении в русской популяции, 7 сочетаний генотипов генов KCNB2, ZFP64P, NRIP1 для шизофрении в казахской популяции, два сочетания генотипов генов APOE и CSMD1 для болезни Альцгеймера в русской популяции. Результаты работы говорят о том, что важную роль в процессе развития патологии при заболеваниях с нарушениями когнитивных функций играет совокупный вклад рисковых вариантов генов.

когнитивные функции, болезнь Альцгеймера, шизофрения, межгенные взаимодействия, MALDI-TOF масс-спектрометрия

1. Manolio T.A., Collins F.S., Cox N.J. et al. Finding the missing heritability of complex diseases. Nature. 2009;461(7265):747-53. https://doi.org/10.1038/nature08494.

2. Eichler E.E., Flint J., Gibson G. et al. Missing heritability and strategies for finding the underlying causes of complex disease. Nat Rev Genet. 2010;11(6):446-50. https://doi.org/10.1038/nrg2809.

3. Ritchie M.D., Hahn L.W., Roodi N. et al. Multifactor-dimensionality reduction reveals high-order interactions among estrogen-metabolism genes in sporadic breast cancer Am J Hum Genet. 2001;69(1):138-47. https://doi.org/10.1086/321276.

4. Motsinger, A.A., Ritchie M.D. Multifactor dimensionality reduction: an analysis strategy for modelling and detecting gene-gene interactions in human genetics and pharmacogenomics studies. Hum Genomics. 2006;2(5):318-28. https://doi.org/10.1186/1479-7364-2-5-318.

5. Martin E.R., Ritchie M.D., Hahn L. et al. A novel method to identify gene-gene effects in nuclear families: the MDR-PDT. Genet Epidemiol. 2006;30(2):111-23. https://doi.org/10.1002/gepi.20128.

6. Gupta M., Chauhan C., Bhatnagar P. et al. Genetic susceptibility to schizophrenia: role of dopaminergic pathway gene polymorphisms. Pharmacogenomics. 2009;10(2):277-91. https://doi.org/10.2217/14622416.10.2.277.

7. Lee J.J., Jo S.A., Park J.H. et al. Choline acetyltransferase 2384G>a polymorphism and the risk of Alzheimer disease. Alzheimer Dis Assoc Disord. 2012;26(1):81-7. https://doi.org/10.1097/WAD.0b013e31821cbcaf.

8. Geng S., Wang Y., Sun Y. et al. Gene- gene interaction between CYP2J2 and PPAR -γ gene on late-onset Alzheimer’s disease in the eastern Chinese Han population. Behav Brain Res. 2017;322(Pt B):362-367. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2016.07.010.

9. Sun Y., Kang G., Zhu X. et al. Association of MAD1L1 polymorphism (rs871925) with prenatal famine exposure and schizophrenia in a Chinese population: A case-control study. IUBMB Life. 2020;72(2):259-265. https://doi.org/10.1002/iub.2160.

10. Lou X.Y., Chen G.B., Yan L. et al. A Generalized Combinatorial Approach for Detecting Gene-by-Gene and Gene-by-Environment Interactions with Application to Nicotine Dependence. Am J Hum Genet. 2007;80(6):1125-37. https://doi.org/10.1086/518312.

11. Chen G.B., Xu Y., Xu H.M. et al. Practical and theoretical considerations in study design for detecting gene-gene interactions using MDR and GMDR approaches. PLoS One. 2011;6(2):e16981. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0016981.

12. Степанов В.А., Бочарова А.В., Марусин А.В. и др. Репликативный анализ ассоциаций генетических маркеров когнитивных признаков с болезнью Альцгеймера в российской популяции. Молекулярная биология. 2014;48(6):952-962.

13. Бочарова А.В., Степанов В.А. Генетическое разнообразие популяций Северной Евразии по маркерам, ассоциированным с заболеваниями, нарушающими когнитивные функции человека. Генетика. 2021: 57,9: 1062-1072.

14. Bocharova A., Vagaitseva K., Marusin A. et al. Association and Gene-gene Interactions Study of Late-onset Alzheimer’s Disease in the Russian Population. Genes. 2021;12:1647. https://doi.org/10.3390/genes12101647